KR101833994B1 - 격자무늬 점착시트 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

전자기기 방열소재인 그라파이트 시트의 보강재로 사용하는 점착시트로서, 소정 두께의 아크릴 공중합물이 도포된 점착 층에 소정 두께 심도의 음각선이 이루는 격자무늬 형상을 성형하여 거친 표면에 의한 단차 또는 미세 분진에 의한 단차를 보상하는 격자무늬 점착시트 및 제조방법에 관한 것으로서, 수냉식 철로울러에 식각법을 통해 격자무늬 패턴을 성형하는 단계, 제1기재상에 도포층을 형성하는 단계, 상기 수냉식 철로울러를 이용하여 상기 도포층에 격자무늬 패턴의 역상을 전이시키는 단계, 상기 격자무늬 패턴이 전이된 도포층에 실리콘 이형처리를 하여 실리콘 이형 필름을 제조하는 단계, 제2기재상에 아크릴 공중합물을 도포하여 점착 층을 형성하는 단계, 점착 층에 상기 제조된 실리콘 이형필름을 합지하여 롤에 권취하는 단계 및 롤 형태로 제작된 제품을 숙성실에서 숙성시키는 단계를 포함하여, 초박막형 격자무늬 점착시트 제조방법을 구현한다.

Description

격자무늬 점착시트 및 제조방법{Micro thin matrix adhesive sheet and manufacturing method}

본 발명은 격자무늬 점착시트 및 제조에 관한 것으로, 특히 전자기기 방열소재인 그라파이트 시트의 보강재로 사용하는 점착시트로서, 소정 두께의 아크릴 공중합물이 도포된 점착 층에 소정 두께 심도의 음각선이 이루는 격자무늬 형상을 성형하여 거친 표면에 의한 단차 또는 미세 분진에 의한 단차를 보상하는 격자무늬 점착시트 및 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자기기에 사용되는 그라파이트(Graphite) 시트의 용이한 사용과 보강 목적으로 30㎛ 이하의 박막형 양, 단면 점착시트를 제조하여 보강재로 사용하고 있다.

예컨대, 스마트폰에 사용되는 TSP(Touch Screen Panel)와 브래킷 사이에 들어가는 그라파이트+동박 복합 방열 시트의 제조 과정을 살펴보면, 그라파이트 시트 한 면에 3 ~ 30㎛ 단면 점착시트를 보강 용도로 Roll to Roll 합지하고, 반대 면에 3 ~ 30㎛ 양면 점착시트를 합지한다. 이어, 합지된 양면 점착시트의 이형필름을 제거하여 해당 점착면에 동박 내지 동박이 포함된 복합시트를 합지한다.

이후 동박 내지 동박이 포함된 복합시트면을 보호하는 보호필름이 붙어있는 상태로 재단 및 가공하면 복합 방열시트의 제조가 완료된다.

이러한 공정상에서 전자기기의 소형화 및 경량화 요구에 따라 그라파이트 시트 자체의 박막화가 요구되어 40㎛ 이하의 그라파이트 박막 시트가 상용화되기 시작하였는데, 40㎛ 이하의 그라파이트 박막 시트에 3 ~ 30㎛의 점착시트를 보강재로 사용할 경우, 그라파이트 박막 시트 표면의 미세 표면 돌기로 인하여 외관 불량이 발생되는 문제가 유발되었다.

하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 2> 에는 상기 전자기기의 방열소재인 그라파이트 필름에 대해 종래에 제안된 기술이다.

<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 MIT 내굴곡 시험에서, 폭 15mm의 직사각형 시험편을 사용하고, 절곡 클램프의 곡률 반경 R이 2mm, 좌우의 절곡 각도 135°, 절곡 속도 90회/분, 하중 0.98N의 조건에서 절단되기까지의 왕복 절곡 횟수가 10000회 이상인 그라파이트 필름을 제공한다. 이러한 그라파이트 필름에 의하면 전자 기기, 정밀 기기 등의 방열을 충분히 해결할 수 있는 우수한 열 확산성과, 굴곡 부분에의 사용에 견딜 수 있는 우수한 내굴곡성을 제공한다.

또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 반도체 칩과 탑재판 또는 반도체 칩과 반도체 칩 사이에 개재되어 일정한 시간과 힘으로 압압되어 접착시키는 반도체 패키지의 다이 본딩용 양면 접착테이프 구조에서, 상기 양면 접착테이프의 압압되는 일면을 엠보싱 처리하여 다수의 엠보싱부가 형성된 양면 접착테이프를 구현한다. 이렇게 구현된 양면 접착테이프는 반도체 칩과 탑재판 또는 반도체 칩과 반도체 칩 사이에 개재되는 양면 접착테이프를 엠보싱처리하고, 엠보싱 부분에 홀을 형성함으로써, 다이 본딩시에 발생하는 보이드를 억제할 수 있는 반도체 패키지의 다이본딩용 양면 접착테이프 구조를 제공한다.

대한민국 등록특허 10-1188084호(2012.09.26. 등록)(그라파이트 필름 및 그라파이트 복합 필름) 대한민국 등록특허 10-0576887호(2006.04.27. 등록)(반도체 패키지의 다이 본딩용 양면 접착테이프 구조)

그러나 상기와 같은 일반적인 그라파이트 시트 제조 기술 및 종래기술은 40㎛ 이하의 그라파이트 박막 시트에 3 ~ 30㎛의 점착시트를 보강재로 사용할 경우, 그라파이트 박막 시트 표면의 미세 표면 돌기와 기포 형상 등으로 인하여 외관 불량이 발생하는 문제를 유발하였다.

이러한 문제를 해결하기 위해 기존에 상용화되어 있는 직사각형 내지 마름모 형상의 엠보 테이프를 적용하여 표면 개질을 시도할 경우, 엠보 테이프 표면에 형성된 공기 배출용 다공로가 단열층을 형성하여 방열재 역할을 저해하고, 동시에 합지 후 수평방향 컬이 발생하는 문제를 유발하였다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 전자기기 방열소재인 그라파이트 시트의 보강재로 사용하는 점착시트로서, 소정 두께의 아크릴 공중합물이 도포된 점착 층에 소정 두께 심도의 음각선이 이루는 격자무늬 형상을 성형하여 거친 표면에 의한 단차 또는 미세 분진에 의한 단차를 보상하는 격자무늬 점착시트 및 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 격자무늬 점착시트 제조방법은 (a) 수냉식 철로울러에 식각법을 통해 격자무늬 패턴을 성형하는 단계; (b) 제1기재상에 도포층을 형성하는 단계; (c) 상기 수냉식 철로울러를 이용하여 상기 도포층에 격자무늬 패턴을 전이시키는 단계; (d) 상기 격자무늬 패턴이 전이된 도포층에 실리콘 이형처리를 하여 실리콘 이형 필름을 제조하는 단계; (e) 테이프로 사용할 제2기재상에 아크릴 공중합물을 도포하여 점착 층을 형성하는 단계; (f) 상기 (e)단계에서 형성된 점착 층에 상기 (d)단계에서 제조된 실리콘 이형필름을 합지하여 롤에 권취하는 단계; (g) 상기 (f)단계에서 롤 형태로 제작된 제품을 숙성실에서 숙성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 (a)단계의 격자무늬 패턴은 소정의 내각을 가지는 사다리꼴 기본 셀이 복수로 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기에서 (a)단계의 격자무늬 패턴은 상기 사다리꼴 기본 셀이 우방으로 수평 점대칭되어 2분할 된 직사각형을 이루고, 상기 2분할된 직사각형이 하방에 선대칭하여 4분할된 사각형을 이루고, 상기 4분할된 사각형이 우방에 선대칭하여 8분할된 직사각형이 이루며, 상기 8분할된 직사각형이 반복 배열되어 격자무늬 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 (a)단계의 격자무늬 패턴은 기본 셀을 분할하는 음각선이 형성되며, 상기 음각선은 점착시트의 길이 방향으로 지그재그 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.

상기에서 음각선의 폭은 10 ~ 150㎛이고, 심도는 1 ~ 5㎛인 것을 특징으로 한다.

상기에서 (e)단계의 점착 층의 두께는 1 ~ 8㎛이고, 상기 (g)단계는 30℃ 내지 60℃의 숙성실에서 24 ~ 72시간 숙성시키는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 초박막형 격자무늬 점착시트는 상기와 같은 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 아크릴 공중합물 점착 층에 1 ~ 5㎛ 심도의 격자무늬를 성형하여 점착 시트를 제조하고, 이를 그라파이트 시트의 보강재로 사용하여 표면 조도차이를 완화하고 합지 후 발생되는 컬을 억제하여 수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 적용된 격자무늬 패턴을 구성하는 사다리꼴 기본 셀의 형상도,
도 2는 도 1의 기본 셀을 점대칭하여 이루는 직사각형 형상과 각 형상을 분할하는 음각선의 예시도,
도 3은 도 2의 직사각형 형상이 선대칭하는 대칭선의 예시도,
도 4는 도 3을 선대칭하여 형성된 격자무늬 패턴 단위체의 예시도,
도 5는 점착층, 기재로 이루어진 초박막형 격자무늬 점착시트의 측면도,
도 6은 이형필름, 점착층, 기재로 이루어진 초박막형 격자무늬 점착시트의 측면도,
도 7은 본 발명에 의해 제조된 격자무늬 점착시트의 x50 배율 근접 사진,
도 8은 본 발명에 따른 격자무늬 점착시트 제조방법을 보인 제조공정도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 격자무늬 점착시트 및 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 점착층, 기재로 이루어진 격자무늬 점착시트의 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 이형필름, 점착층, 기재로 이루어진 격자무늬 점착시트의 측면도이며, 도 8은 본 발명에 따른 격자무늬 점착시트 제조방법을 보인 공정도이다.

먼저, 격자무늬 점착시트를 제조하기 위해서, 단계 S10과 같이 수냉식 철로울러에 식각법을 통해 격자무늬 패턴을 성형한다. 여기서 수냉식 철로울러는 지름 600㎜, 폭 1640㎜인 수냉식 철로울러를 이용하는 것이 바람직하다.

상기 격자무늬 패턴은 도 1에 도시한 바와 같이, 내각이 110 ~ 130°(1), 90°(2), 90°(3), 50 ~ 70°(4)인 사다리꼴 형상의 기본 셀이 복수로 결합된다.

예컨대, 상기 격자무늬 패턴은 상기 사다리꼴 형상의 기본 셀을 우방으로 대칭점(15)을 기준으로 수평 점대칭되어 도 2에 도시한 바와 같이 2분할 된 직사각형을 이룬다. 여기서 11, 11'가 대칭되고, 12, 12'가 대칭되며, 13, 13'가 대칭되고, 10, 10'가 대칭된다. 이렇게 2분할된 직사각형을 형성하면 음각선이 형성되며, 참조부호 14는 상기와 형성되는 음각선의 폭을 의미한다.

이어, 상기 2분할된 직사각형을 하방에 위치한 선(21)에 선대칭하여 4분할된 사각형을 이루고, 상기 4분할된 사각형을 우방에 선(20)에 선대칭하여 8분할된 직사각형이 이룬다. 이렇게 형성된 8분할된 직사각형 패턴을 격자무늬의 단위체라고 한다. 그리고 상기 8분할된 직사각형 단위체를 반복 배열하여 도 4에 도시한 바와 같은 격자무늬 패턴을 최종적으로 형성하게 된다.

상기와 같은 8분할된 직사각형 단위체를 반복 배열하여 격자무늬 패턴을 형성하게 되면, 음각선은 점착시트의 길이 방향으로 110°내지 130° 꺾인 지그재그 형상을 이루게 된다.

이때, 음각선의 폭(14)은 10 ~ 150㎛이고, 심도(32, 33, 34)는 1 ~ 5㎛인 것이 바람직하다.

여기서 수냉식 철로라에 직접 성형된 격자무늬 패턴의 규격은 소형 철로울러에 유사 형상을 성형하여 진행한 Lab Test를 통해 산출한 PE(폴리에틸렌) 수지 또는 PE 수지에 UV수지가 함유된 수지를 성형하고, 수축률을 적용하여 실제 구현하려는 규격의 -4 내지 -12% 감소된 수치를 적용하고, 음각선의 심도는 최대 50㎛로 제한하여 성형하는 것이 바람직하다.

다음으로, 단계 S20에서 PET 기재(31)(제1기재)상에 PE(폴리에틸렌) 수지 또는 PE 수지+UV수지를 도포하여 도포 층을 형성하고, 이어, 단계 S30에서 상기 수냉식 철로울러를 이용하여 상기 도포 층에 격자무늬 패턴을 전이시킨다.

예컨대, 성형이 완료된 수냉식 철로울러를 PE(폴리에틸렌) 수지 또는 PE 수지+UV수지 코팅 라인에 투입하여, 기재(PET 내지 펄프지)(31)에 도 4의 격자무늬 패턴의 역상에 해당하는 격자무늬 형상을 전이시킨다.

다음으로, 단계 S40에서 상기 격자무늬 패턴의 역상이 전이된 도포 층에 실리콘 코팅 라인에서 실리콘 이형처리를 하여 도 4의 역상에 해당하는 격자무늬 형상을 가진 실리콘 이형 필름을 제조한다.

다음으로, 점착코팅 라인에서 단계 S50과 같이 기재(PET 내지 펄프지)(제2기재)상에 아크릴 공중합물을 1 ~ 8㎛ 도포하여 점착 층(30)을 형성하고, 이어 단계 S60에서 상기 형성된 점착 층에 도 4의 역상에 해당하는 격자무늬 형상을 가진 실리콘 이형필름을 2 내지 10kgf/cm² 압력으로 합지하고, 3인치 코어에 롤 권취한다.

마지막으로, 단계 S70에서 상기 롤 형태로 제작된 제품을 30℃ 내지 60℃의 숙성실에서 24 ~ 72시간 숙성시켜, 가열 팽창 과정을 통해 최종적인 초박막형 격자무늬 점착시트를 제조하게 된다.

도 7은 상기와 같이 제조된 격자무늬 점착시트의 50배율 사진이다.

이와 같이 본 발명은 아크릴 공중합물 점착 층에 1 ~ 5㎛ 심도의 격자무늬를 성형하여 점착 시트를 제조하고, 이를 그라파이트 시트의 보강재로 사용함으로써, 표면 조도차이를 완화하고 합지 후 발생되는 컬을 억제하여 수율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

본 발명은 전자기기 방열소재인 그라파이트 시트의 보강재로 사용하는 점착시트를 제조하는 기술에 적용된다.

14: 음각선 폭
15: 대칭점
20, 21: 대칭선
30: 점착 층
31: 제1기재
32, 33, 34: 심도
35: 이형지

Claims (7)

1. 격자무늬 형상이 형성된 점착시트를 제조하는 방법으로서,
   (a) 수냉식 철로울러에 식각법을 통해 격자무늬 패턴을 성형하는 단계;
   (b) 제1기재상에 PE(폴리에틸렌) 수지 또는 PE수지+UV수지를 도포하여 도포 층을 형성하는 단계;
   (c) 상기 수냉식 철로울러를 이용하여 상기 도포층에 격자무늬 패턴의 역상을 전이시키는 단계;
   (d) 상기 격자무늬 패턴이 전이된 도포층에 실리콘 이형처리를 하여 실리콘 이형 필름을 제조하는 단계;
   (e) 제2기재상에 아크릴 공중합물을 도포하여 1 ~ 8㎛ 두께의 점착 층을 형성하는 단계;
   (f) 상기 (e)단계에서 형성된 점착 층에 상기 (d)단계에서 제조된 실리콘 이형필름을 합지하여 롤에 권취하는 단계; 및
   (g) 상기 (f)단계에서 롤 형태로 제작된 제품을 숙성실에서 숙성시키는 단계를 포함하고,
   상기 (g)단계는 30℃ 내지 60℃의 숙성실에서 24 ~ 72시간 숙성시켜 가열팽창을 유도하며,
   상기 (a)단계의 격자무늬 패턴은 소정의 내각을 가지는 사다리꼴 기본 셀이 복수로 결합하되,
   상기 사다리꼴 기본 셀이 우방으로 수평 점대칭되어 2분할 된 직사각형을 이루어 음각선을 형성하고, 상기 2분할된 직사각형이 하방에 선대칭하여 4분할된 사각형을 이루고, 상기 4분할된 사각형이 우방에 선대칭하여 8분할된 직사각형을 이루며, 상기 8분할된 직사각형이 반복 배열되어 격자무늬 패턴을 형성하며,
   상기 8분할된 직사각형의 반복 배열에 의해 형성되는 격자무늬 패턴에 형성되는 음각선은 점착시트의 길이 방향으로 110°내지 130°꺾인 지그재그 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 격자무늬 점착시트 제조방법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에서, 상기 음각선의 폭은 10 ~ 150㎛이고, 심도는 1 ~ 5㎛인 것을 특징으로 하는 격자무늬 점착시트 제조방법.
   
6. 삭제
7. 청구항 1 또는 청구항 5중 어느 하나의 항에 기재된 초박막형 격자무늬 점착시트 제조방법으로 제조된 격자무늬 점착시트.
   
   
   
   
   
   
   
   

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