KR101126537B1 - 폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물 및 이를 이용한 후막 저항체 제조방법 - Google Patents

폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물 및 이를 이용한 후막 저항체 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 감광성 및 알칼리 현상성을 가진 아크릴레이트 올리고머를 이용하여 제조된 폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물을 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은 전체 조성물의 중량%를 기준으로, 아크릴레이트 올리고머 30 내지 85중량%와, 아크릴레이트 모노머 7 내지 25중량%와, 광개시제 2 내지 12중량%와, 광증감제 0.5 내지 3중량%와, 열개시제 2 내지 6중량%와, 전도성 필러 3 내지 15중량%와, 분산제 0.5 내지 6중량%와, 잔부량으로서 용매를 포함하는 폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물을 제공한다.
폴리머, 후막 저항체, 페이스트, 아크릴레이트 올리고머

Description

폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물 및 이를 이용한 후막 저항체 제조방법{PASTE COMPOSITION FOR POLYMER THICK FILM REGISTOR AND THICK FILM REGISTOR FABRICATION METHOD USING THE SAME}
본 발명은 후막 저항체에 관한 것으로, 상세하게는, 다층 인쇄회로기판과 세라믹 고분자 복합체 기판에 내장이 가능한 폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 아크릴레이트 올리고머, 아크릴레이트 모노머와 카본블랙을 이용하여 감광성 폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물을 제조하고, 이것을 이용하여 기판 상에 후막 저항체를 제조하는 방법에 관한 것이다.
최근 이동통신기기, 위성방송수신기기 및 컴퓨터 등의 소형화에 따라 그것들에 사용되는 전자부품에 대해서도 소형화, 복합화, 고기능화 및 고정밀화가 진행되고 있다. 그리고, 전자부품 내부의 기판 배선 패턴에 대해서도 고밀도화 및 신호전송의 고속화에 대한 대응이 요구되고 있다. 이러한 고밀도화 요구에 따라 최근 3가 지 기본 수동부품인 저항(R), 코일(L), 캐패시터(C) 들을 아예 PCB(Printed Circuit Board) 내부에 내장하는 임베디드(embedded) PCB 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 기술은 수동부품을 내장하여 기판의 크기를 줄일 수 있고, 동일 크기의 기판일 경우 IC(Integrated Circuit)를 더 많이 실장할 수 있는 이점이 있다. 특히, 수동부품이 PCB에 내장됨으로써 잡음(noise)과 신호처리 지연 등과 같은 좋지 않은 현상이 줄어들어 통신기기, 디지털 가전 및 이동통신 단말기 등과 같은 전자정보 통신 서비스 융합형 단말기의 고속화, 초소형화, 다기능화가 가능해진다.
임베디드 저항(embedded resistor) 기술은 임베디드 PCB의 핵심기술의 하나로 이를 구현하기 위하여 박막형, 도금형, 고온소성세라믹 후막형, 저온경화 폴리머 후막형 등 여러 가지 방법이 고안되어 상용화되어 가고 있다. 이중 저온경화 폴리머 후막형 저항체는 기판 상에 구현이 간편한 이점 때문에 양산화에 유리할 것으로 기대되어 많은 기판 제조사들이 연구개발을 진행 중이다. 저온경화 폴리머 후막 저항체는 스크린 인쇄법을 이용하여 동박이 패터닝되어 있는 PCB 기판 상에 폴리머 후막 저항체용 페이스트를 형성하고, 이를 건조한 후 소정의 온도에서 열경화시키는 방법으로 간단히 구현할 수 있다. 먼저, 동박이 부착되어 있는 FR-4 등의 PCB 기판을 이용하여 포토리소그라피 등의 방법으로 회로 및 저항체 전극을 형성한 후, 전극 위에 폴리머 후막 저항체용 페이스트를 인쇄한다. 그런 다음, 이를 건조 및 열처리하여 열경화시킨 후 보호막 층을 인쇄하여 다시 경화시키는 방법으로 후막 저항체를 형성하는 공정이다. 저항치를 조절하기 위하여 경화 후 레이저 트리 밍(laser trimming) 공정이 추가되는 경우가 대부분이다. 저항체가 형성된 기판 위에 또 다른 PCB 기판을 얹고 압착하면 저온 열경화된 후막 저항체가 내장된 PCB가 만들어진다.
종래의 기술로 형성되는 폴리머 후막 저항체의 일반적인 특성은 넓은 범위의 저항값의 구현이 가능하여 설계의 자유도를 높일 수 있는 장점을 가지는 반면, 온도에 대한 저항체의 특성값 변화가 크고, 저항값의 허용편차가 크다는 단점이 있다. 저항값의 편차를 줄이기 위하여 최종적으로 레이저를 이용하여 트리밍을 실시하는 것이 보통인데, 초기 편차가 너무 크면 트리밍에 의해서도 완벽하게 목표값을 맞추기가 쉽지 않기 때문에 초기 편차를 최소화할 수 있는 방법이 요구된다. 이러한 요구에 따라 최근에는 두 개의 분리된 원형 전극을 이용하여 저항체의 형상변화의 영향을 제어하는 방법이나, 포토레지스트를 이용하여 리소그라피법으로 캐비티를 형성하여 XY 방향의 치수(dimension)를 유지시키는 방법 등이 제안된 바 있다. 이와 유사한 방법으로서, 전극층에 캐비티를 형성하고 채운 후, 이차 전극 도금층을 형성하고 리소그라피법으로 패터닝하는 방법을 통하여 저항체의 형상을 균일하게 유지시키는 방법이 제안된 바 있다. 그러나, 이러한 방법들은 분리된 원형전극을 회로와 연결하기 위해 별도의 작업이 요구되거나, 캐비티 형성을 위하여 PR 처리, 도금 및 포토에칭 등의 복잡한 공정단계를 가진 리소그라피 방법을 사용하는 단점이 있다. 또한, 여러 가지 용매 및 화학용액을 사용해야 하므로 공정관리에도 어려움이 있다.
본 출원인은 한국특허등록번호 제769455호 "감광성 저항용 페이스트로 내장 형 저항체를 형성하는 방법"(공고일 : 2007.10.12)을 통하여 감광성 저항용 페이스트로 내장형 저항체를 형성하는 방법을 제공한 바 있다. 이 방법은 후막 저항체의 패터닝 방법에 있어서 노광과 현상방법을 이용하여 저항체의 형상의 정밀도를 높여서 허용편차를 감소시키기 위한 방법을 제공하였다. 또한, 한국특허등록번호 제903967호 "폴리머 후막 저항체 형성방법"(공고일 : 2009.6.25)에서는 상기 감광성 페이스트의 도포방법의 하나인 롤 코팅을 더욱 개량하고 보완한 방법으로 저항치의 허용편차를 더욱 감소시킬 수 있는 방법을 제공하였다. 그러나, 이러한 방법들은 가장 핵심이 되는 소재인 알칼리 현상형 감광성 레진으로 상용 포토솔더레지스트를 사용하고 있기 때문에 레진의 세부조성에 대한 제어가 사실상 불가능하였다. 또한, 이러한 방법들은 페이스트 내에 불필요한 안료성분들이 존재하게 되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 다음과 같은 목적들이 있다.
첫째, 본 발명은 감광성 및 알칼리 현상성을 가진 아크릴레이트 올리고머를 이용하여 제조된 폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
둘째, 본 발명은 상기 아크릴레이트 올리고머로 제조된 폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물을 이용하여 후막 저항체 제조방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 전체 조성물의 중량%를 기준으로, 아크릴레이트 올리고머 30 내지 85중량%와, 아크릴레이트 모노머 7 내지 25중량%와, 광개시제 2 내지 12중량%와, 광증감제 0.5 내지 3중량%와, 열개시제 2 내지 6중량%와, 전도성 필러 3 내지 15중량%와, 분산제 0.5 내지 6중량%와,잔부량으로서 용매를 포함하는 폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물을 제공한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 다른 측면에 따른 본 발명은 도전패턴이 형성된 제1 기판을 준비하는 단계와, 상기 도전패턴을 덮도록 상기 제1 기판 상에 상기 폴리머 후막 저항체용 페이스트를 도포하는 단계와, 상기 폴리머 후막 저항체 용 페이스트를 건조하는 단계와, 상기 폴리머 후막 저항체용 페이스트를 노광하는 단계와, 상기 폴리머 후막 저항체용 페이스트를 현상하는 단계와, 상기 폴리머 후막 저항체용 페이스트를 경화시키는 단계를 포함하는 후막 저항체 제조방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 감광성 및 알칼리 현상성을 가진 아크릴레이트 올리고머를 이용하여 폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물을 제조함으로써 미세 정밀패턴의 형성이 가능한 감광성 폴리머 후막 저항체의 레진 종류 및 함량 등을 필요에 따라 제어할 수 있다. 또한, 상용 포토솔더레지스트 레진을 사용하지 않음으로써 불필요한 성분이 포함되지 않도록 페이스트의 조성을 제어할 수 있다.
본 발명은 감광성 및 알칼리 현상성을 가진 아크릴레이트 올리고머를 이용하여 저온경화형 폴리머 후막 저항체용 페이스트를 제조하고, 이를 이용하여 후막 저항체를 형성하는 방법을 제공한다. 특히, 본 발명은 아크릴레이트 올리고머, 아크릴레이트 모노머, 광개시제, 열개시제 등의 조합으로 이루어진 수지에 전도성 카본블랙을 분산시켜 만들어지는 감광성 폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물을 제공한다.
아크릴레이트 올리고머
본 발명에서 사용되는 레진(resin)의 주성분은 아크릴레이트 올리고머로서, 에폭시 수지로부터 변성되는 에폭시 아크릴레이트를 주로 사용한다. 상기 아크릴레이트 올리고머는 분자 내에 카르복시 그룹을 포함함으로써 알칼리수용액에 현상이 되는 기능을 가진다. 상기 변성되는 에폭시로는 크레졸노볼락에폭시, 페놀노볼락에폭시, 비스페놀 A형 에폭시 등이 사용될 수 있으며, 이 에폭시에 아크릴산을 반응시키면 분자내에 -OH 기가 형성되며, 여기에 다시 산무수물을 반응시키면 분자내에 카르복시기를 가지는 에폭시 변성 아크릴레이트 올리고머가 만들어진다. 상기 산무수물로는 무수프탈산, 테트라하이드로 무수프탈산, 메틸테트라하이드로 무수프탈산, 헥사하이드로 무수프탈산, 무수메틸나딕산 등이 사용될 수 있다. 여기서, -OH기의 카르복시기로의 전환율은 50~100%가 되도록 조절하는 것이 바람직하다. 한편, 아크릴산에 의해 분자 내에 형성되는 이중결합에 의해 자외선을 이용한 노광단계에서 경화영역을 형성하는 기능을 포함한다. 또한, 상기 아크릴레이트 올리고머는 에틸카비톨아세테이트 등 유기용매 중에서 합성되어 용액형태로 존재하는 것이 바람직하다.
아크릴레이트 모노머
본 발명에서 사용되는 아크릴레이트 모노머는 자외선에 의한 노광시 광중합되어 경화영역을 형성한다. 여기서, 상기 아크릴레이트 모노머로는 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸롤프로판 에톡실레이티드 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 및 펜타에리트리 톨 테트라아크릴레이트로 등으로 이루어진 3관능기 이상의 그룹에서 선택된 어느 하나를 함유하는 아크릴레이트 모노머인 것이 바람직하다.
광개시제 및 광증감제
본 발명에서 사용되는 광개시제와 광증감제는 자외선에 의해 여기 되어 라디칼을 형성하여, 단량체의 중합반응을 개시하는 역할을 한다. 상기 광개시제로는 a-아미노알킬페논 유도체 화합물, a-하이드록시알킬페논 고분자 화합물 및 아크릴포스핀옥사이드 화합물 등으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나가 사용될 수 있으며, 상기 광증감제로는 'Darocure ITX'와 같은 티옥산톤 유도체화합물이 사용될 수 있다.
유기 과산화물 열개시제
본 발명에서는 노광 및 현상공정 후 최종 열경화를 위하여 유기 과산화물을 열개시제로 이용할 수 있다. 상기 열개시제로는 케톤퍼옥사이드계, 퍼옥시케탈계, 하이드로퍼옥사이드계, 디알킬퍼옥사이드계, 디아실퍼옥사이드계, 퍼옥시에스테르계 및 퍼옥시디카보네이트계로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 유기 과산화물이 사용될 수 있다.
기타 유기 첨가제
본 발명에서는 점도 조절을 위하여 페이스트 제조시 사용될 수 있는 유기용매로는 터피놀, 부틸카비톨, 부틸카비톨 아세테이트 및 에틸카비톨 아세테이트 등으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나 또는 두 개 이상이 혼합되어 사용될 수 있다. 기타 첨가제로 도전체 분말의 적절한 분산을 위하여 사용되는 분산제, 인쇄 특성의 개선을 위한 윤활제, 가소제, 레벨링제 등이 사용될 수 있다.
무기 첨가제(전도성 필러 및 기타 무기 첨가제)
본 발명의 바람직한 후막 저항체용 페이스트를 제조하기 위해서는 적절한 전도성 필러를 혼합해야 한다. 폴리머 저항체용 전도성 필러로는 카본블랙, 그라파이트(흑연), 카본나노튜브 및 카본나노파이버 등으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 카본류 중 한 가지 또는 두 가지 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 전도성 필러로는 수지가 알칼리 용액에 대하여 현상성을 유지할 수 있는 한계까지 넣을 수 있다. 또한, 저항소재의 납 내열성과 저항온도계수를 향상시키기 위하여 여러 가지 무기필러, 즉, 여러 가지 무기 첨가제를 페이스트 제조시 첨가할 수 있다. 대표적인 무기 첨가제로는 NiCr 합금, Si 및 Ag 등으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 금속류와 SiO2 및 TiO2 등으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 세라믹 분말이 사용될 수 있다. 상기 무기 첨가제들은 폴리머 저항소재의 열팽창계수를 변화시키는 방법으로 저항온도계수를 개선시킬 수 있고, 또한, 저항체의 내열성을 증진시킬 수 있는 무기 필러로서의 기본적인 기능을 나타낼 수 있다. 이러한 첨가제들의 첨가량은 전도성 필러 100 중량 대비 10~50 중량비로 첨가하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 명세서 전 체에 걸쳐서 동일한 도면부호(또는, 참조부호)로 표기된 부분은 동일 요소를 나타낸다.
페이스트 조성물 및 저항체의 특성
항목 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5
QP-1810 10g 10g
QP-1820 10g
QP-1910 10g
QP-1920 10g
DPHA 4g 4g 4g 4g 4g
Ir369 1g 1g 1g 1g 1g
ITX 0.25g 0.25g 0.25g 0.25g 0.25g
TBPO 1g 1g 1g 1g 1g
카본블랙 1.5g 1.5g 1.5g 1.5g 2g
분산제 0.8g 0.8g 0.8g 0.8g 0.8g
BCA 0.2g 0.3g 0.5g 0.5g -
현상성 O O O O O
시트저항
(㏀/sq.)		 14.5 7.1 7.0 5.7 2.3
항목 실시예6 실시예7 실시예8 실시예9 실시예10
QP-1810 10g
QP-1820 10g 10g
QP-1910 10g
QP-1920 10g
DPHA 4g 4g 4g 4g 4g
Ir369 1g 1g 1g 1g 1g
ITX 0.25g 0.25g 0.25g 0.25g 0.25g
TBPO 1g 1g 1g 1g 1g
카본블랙 2g 2g 2g 2.5g 2.5g
분산제 0.8g 0.8g 0.8g 0.8g 0.8g
BCA - - - - -
현상성 O O O O O
시트저항
(㏀/sq.)		 2.1 3.2 2.7 1.1 0.9
항목 실시예11 실시예12 실시예13 실시예14 실시예15
QP-1810 10g
QP-1820 10g
QP-1910 10g 10g
QP-1920 10g
DPHA 4g 4g 3g 3g 3g
Ir369 1g 1g 1g 1g 1g
ITX 0.25g 0.25g 0.25g 0.25g 0.25g
TBPO 1g 1g 0.5g 0.5g 0.5g
카본블랙 2.5g 2.5g 1g 1g 1g
분산제 0.8g 0.8g 0.4g 0.4g 0.4g
BCA - - - - -
현상성 O O O O O
시트저항
(㏀/sq.)		 1.4 1.2 22.3 14.8 18.6
항목 실시예16 실시예17 실시예18 실시예19 실시예20
QP-1810 10g 10g
QP-1820 10g
QP-1910 10g
QP-1920 10g 10g
DPHA 3g 2g 2g 2g 2g
Ir369 1g 1g 1g 1g 1g
ITX 0.25g 0.25g 0.25g 0.25g 0.25g
TBPO 0.5g 0.5g 0.5g 0.5g 0.5g
카본블랙 1g 1g 1g 1g 1g
분산제 0.4g 0.4g 0.4g 0.4g 0.4g
BCA - - - - -
현상성 O O O O O
시트저항
(㏀/sq.)		 13.1 6.0 4.5 6.1 4.3
항목 실시예21 실시예22 실시예23 실시예24 실시예25
QP-1810 5g 13g
QP-1820
QP-1910 15g
QP-1920 13g 9.1g
DPHA 2g 2g 2g 2g 1.4g
Ir369 1g 1g 1g 1g 0.7g
ITX 0.25g 0.25g 0.25g 0.25g 0.175g
TBPO 0.5g 0.5g 0.5g 0.5g 0.35g
카본블랙 1g 1g 1g 1g 0.7g
분산제 0.1g 0.4g 0.4g 0.1g 0.07g
BCA - - - - -
현상성 O O O O O
시트저항
(㏀/sq.)		 12 10.1 14.7 9.7 10.5
상기 표 1 내지 표 5에 나타낸 원료들은 다음과 같다.
- 아크릴레이트 올리고머
: QP-1810(큐엔탑사 제조)- 크레졸노볼락에폭시(연화점 80) 변성 아크릴레이트, 카르복시기 전환율 70%, 고형분 65% 용액(in 에틸카비톨아세테이트)
: QP-1820(큐엔탑사 제조)- 크레졸노볼락에폭시(연화점 80) 변성 아크릴레이트, 카르복시기 전환율 100%, 고형분 65% 용액(in 에틸카비톨아세테이트)
: QP-1910(큐엔탑사 제조)는 크레졸노볼락에폭시(연화점 90) 변성 아크릴레이트, 카르복시기 전환율 70%, 고형분 65% 용액(in 에틸카비톨아세테이트)
: QP-1920(큐엔탑사 제조)는 크레졸노볼락에폭시(연화점 90) 변성 아크릴레이트, 카르복시기 전환율 100%, 고형분 65% 용액(in 에틸카비톨아세테이트)
- 아크릴레이트 모노머 : 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA)(큐엔탑)
- 광개시제 : Irgacure 369(시바-가이기사)
- 광증감제 : Darocure ITX(머크사)
- 열개시제 : TBPO(t-부틸퍼옥사이드)(알드리히사)
- 전도성 필러 : 카본블랙 CDX7055 Ultra(콜롬비안카본사)
- 분산제 : BYK-9076(비와이케이사)
- 용매 : 부틸카비톨아세테이트(BCA)(삼전순약)
상기 표 1 내지 표 5에 나타낸 원료들을 다양한 실시예들에서와 같이 배합하고, 3-롤밀(3-roll mill)을 이용하여 본 발명에 따른 페이스트의 조성물을 제조한다.
본 발명에 따른 페이스트의 조성물은 다음과 같다. 본 발명에 따른 페이스트의 조성물의 중량%를 기준으로, 아크릴레이트 올리고머의 중량%(wt%)는 30 내지 85중량%가 바람직하며, 아크릴레이트 올리고머 중 고형분 함량은 50 내지 80중량%가 바람직하다. 또한, 아크릴레이트 모노머의 중량%는 7 내지 25중량%가 바람직하다. 또한, 광개시제의 중량%는 2 내지 12중량%가 바람직하다. 또한, 광증감제의 중량%는 0.5 내지 3중량%가 바람직하다. 또한, 열개시제의 중량%는 2 내지 6중량%가 바람직하다. 또한, 전도성 필러, 예를 들어, 카본블랙의 중량%는 현상성의 한계 이내에 제한을 두지 않는다. 더욱 바람직하게는 3 내지 15중량%이다. 또한, 분산제는 0.5 내지 6중량%가 바람직하다. 또한, 페이스트의 조성물의 잔부량으로서 용매를 더 포함할 수 있다. 이때, 더 부가되는 용매의 중량%는 0 내지 3중량%가 바람직하다.
도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내장형 폴리머 후막 저항체의 형성방법을 도시한 공정 단면도이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 도전물질이 형성된 제1 기판(100)을 준비한다. 이때, 도전물질로는 동박을 사용하는 것이 바람직하다. 이어서, 동박을 통상적인 리소그라피법을 이용하여 회로 및 전극을 패터닝하여 도전패턴(102)을 형성한다. 여기서, 제1 기판(100)으로는 현재 PCB 기판에 적용되는 에폭시 기판, FR-4 기판 또는 세라믹-고분자 복합체로 형성되는 하이브리드 기판 중 선택된 어느 하나의 기판을 사용할 수 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 도전패턴(102)을 덮도록 후막 저항체용 페이스트(104)를 도포한다. 이때, 후막 저항체용 페이스트(104)는 상기 표 1 내지 표 5에 기술된 실시예1 내지 실시예25 중 선택된 어느 하나의 방법으로 형성된 조성물로 이루어질 수 있다. 후막 저항체용 페이스트(104)의 도포방법은 스크린인쇄, 스핀코팅, 롤 코팅 등 다양한 방법이 이용될 수 있으나, 두께 편차를 최소화하기 위하여 롤 코팅을 이용하는 것이 가장 바람직하다. 이어서, 후막 저항체용 페이스트(104)를 도포한 후 프리-큐어(pre-cure)공정을 실시한다. 프리-큐어공정은 건조공정으로서, 대략 80℃의 온도에서 20분 동안 실시하여 후막 저항체용 페이스트(104)를 건조시킨다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 프리-큐어링된 후막 저항체용 페이스트(104)에 노광공정을 실시한다. 노광공정은 차광패턴(106a)이 형성된 포토 마스크(106)를 후막 저항체용 페이스트(104) 상부에 위치시킨 후 자외선 노광장치를 이용하여 자외선(UV)을 후막 저항체용 페이스트(104)에 조사한다. 이로써, 후막 저항체용 페이스트(104)에는 포토 마스크(106)의 차광패턴(106a)이 그대로 전사된다. 포토 마스크(106)는 자외선(UV)을 차단하는 차광패턴(106a)이 자외선을 투과하는 투광막(106b) 상에 형성된 구조를 갖는다. 이때, 차광패턴(106a)은 크롬으로 이루어질 수 있다.
도 1d에 도시된 바와 같이, 노광공정이 완료된 제1 기판(100)을 스핀 또는 스프레이 현상기를 이용하여 현상공정을 실시한다. 현상공정은 현상기를 통해 현상액(108)인 알칼리 수용액을 제1 기판(100)으로 분사시키고, 이를 통해 알칼리 수용액과 후막 저항체용 페이스트(104)를 반응시켜 저항패턴(104A)을 형성한다. 이때, 현상액(108)으로는 Na2CO3 수용액이 사용될 수 있다. 현상공정시 후막 저항체용 페이스트(104) 중, 노광공정시 노광이 이루어진 부분은 경화되어 남게 되고 차광패턴(106a)에 의해 가려져 경화되지 않은 부분은 현상액과의 반응에 의해 제1 기판(100)으로부터 제거된다.
도 1e에 도시된 바와 같이, 현상공정 후, 초순수물(deionized water, DI water)을 이용하여 제1 기판(100)을 세정한 후 에어 건(gun) 등으로 물기를 제거하고 오븐에 넣어 잔여 습기를 제거한다. 그런 다음, 오븐의 온도를 대략 200℃까지 상승시켜 제1 기판(100)을 200℃의 온도에서 1시간 동안 경화시킨다. 이로써, 후막 저항체(104B)가 완성된다.
도 1f에 도시된 바와 같이, 후막 저항체(104B)가 형성된 제1 기판(100) 위에 또 다른 제2 기판(110)을 얹고 압착하면 저온 경화된 폴리머 후막 저항체(104B)가 내장된 구조물이 만들어진다. 이때, 제2 기판(110)으로는 PCB 기판을 사용할 수 있다.
상기 표 1 내지 표 5에서, 시트저항은 폴리머 후막 저항체(104B)의 시트저항으로서, 도 1a 내지 도 1e의 공정을 진행한 후, LCR 미터(meter)를 이용하여 측정한 값이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예들에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 실시예에 따른 후막 저항체 제조방법을 도시한 공정 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 제1 기판
102 : 도전패턴
104 : 후막 저항체용 페이스트
106 : 포토 마스크
106a : 차광패턴
106b: 투광막
108 : 현상액
104A : 저항패턴
104B : 후막 저항체

Claims (11)

  1. 전체 조성물의 중량%를 기준으로,
    아크릴레이트 올리고머 30 내지 85중량%;
    아크릴레이트 모노머 7 내지 25중량%;
    광개시제 2 내지 12중량%;
    광증감제 0.5 내지 3중량%;
    열개시제 2 내지 6중량%;
    전도성 필러 3 내지 15중량%;
    분산제 0.5 내지 6중량%; 및
    잔부량으로서 용매를 포함하고,
    상기 용매는 유기용매이며, 상기 용매에는 무기필러가 첨가되고, 상기 유기용매로는 터피놀, 부틸카비톨, 부틸카비톨 아세테이트 및 에틸카비톨 아세테이트로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나 또는 두 가지 이상의 혼합물을 사용하고, 상기 무기필러로는 NiCr 합금, Si 및 Ag로 이루어진 금속류 그룹 중 선택된 어느 하나 또는 SiO2 및 TiO2로 이루어진 세라믹 분말 그룹 중 선택된 어느 하나를 사용하는
    폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크릴레이트 올리고머는 고형분 함량이 50 내지 80중량%인 폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크릴레이트 올리고머는 에폭시 수지로부터 변성되는 에폭시 아크릴레 이트 올리고머인 폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크릴레이트 모노머는 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸롤프로판 에톡실레이티드 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트로 이루어진 3관능기 이상의 그룹에서 선택된 어느 하나를 함유하는 폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광개시제로는 α-아미노알킬페논 유도체 화합물, α-하이드록시알킬페논 고분자 화합물 및 아크릴포스핀옥사이드 화합물로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나를 사용하는 폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광증감제로는 티옥산톤 유도체 화합물을 사용하는 폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 열개시제로는 케톤퍼옥사이드계, 퍼옥시케탈계, 하이드로퍼옥사이드계, 디알킬퍼옥사이드계, 디아실퍼옥사이드계, 퍼옥시에스테르계 및 퍼옥시디카보네이트계로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 유기 과산화물을 사용하는 폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 필러로는 카본블랙, 그라파이트, 카본나노튜브 및 카본나노파이버로 이루어진 카본류 그룹에서 선택된 어느 하나 또는 두 가지 이상의 혼합물을 사용하는 폴리머 후막 저항체용 페이스트 조성물.
  9. 삭제
  10. 도전패턴이 형성된 제1 기판을 준비하는 단계;
    상기 도전패턴을 덮도록 상기 제1 기판상에 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 폴리머 후막 저항체용 페이스트를 도포하는 단계;
    상기 폴리머 후막 저항체용 페이스트를 건조하는 단계;
    상기 폴리머 후막 저항체용 페이스트를 노광하는 단계;
    상기 폴리머 후막 저항체용 페이스트를 현상하는 단계; 및
    상기 폴리머 후막 저항체용 페이스트를 경화시키는 단계
    를 포함하는 후막 저항체 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 경화시키는 단계 후,
    상기 폴리머 후막 저항체용 페이스트를 상부에 제2 기판을 압착시키는 단계를 더 포함하는 후막 저항체 제조방법.
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