KR101935882B1 - 전자파 차폐필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

전자파 차폐필름 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 전자파 차폐필름은 전도성 접착제층 및 상기 전도성 접착제층 상에 형성된 절연층을 포함하고, 상기 전도성 접착제층은 도전성 입자 및 탄소나노튜브(CNT)를 포함하고, 상기 도전성 입자 및 탄소나노튜브(CNT)는 중량비가 8:1 내지 62:1이다.

Description

전자파 차폐필름 및 이의 제조방법{ELCTROMAGNETIC INTERFERENCE SHIELDING FILM, AND METHOD FOR PREPAREING THE SAME}
본 발명은 전자파 차폐필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
전자기기의 내부에는 이를 동작시키기 위한 칩, 전자 부품 등이 실장되는 회로기판이 포함된다. 회로기판에서는 전자기기 동작 중에 전자파가 발생하는데, 이러한 전자파는 회로기판에 실장된 부품에 대해서 신호의 왜곡을 발생시키거나 인체에 유해한 영향을 미치는 등 다양한 문제를 발생시키며, 이를 차단하기 위해, 회로기판에는 전자파 차폐필름이 부착된다.
최근 전자기기들이 소형화, 고집적화 되면서, 발생되는 전자파의 밀도가 증가하고 있어, 전자파 차폐 성능이 향상된 전자파 차폐필름의 필요성이 높아지고 있다.
전도성 접착제층을 포함하는 전자파 차폐필름이 많이 적용되고 있으며, 전도성 접착제층은 도전성 입자를 포함한다. 도전성 입자는 접착제 성분 중에 분산되어 있는데 도전성 입자 간의 공간이 넓거나, 분산성이 좋지 않은 경우에는 도전성 입자가 충진 되지 않는 영역에서 전자파 차폐 효과가 저하되는 문제점이 있다. 특히, 별도의 금속층을 가지지 않고 전도성 접착제층만으로 전자파 차폐 특성을 구현하는 전자파 차폐필름 중 덴드라이트 형상의 도전성 입자를 사용하는 경우 입자 사이의 공간을 메우거나 좁힐 수 있는 기술이 필요하다.
이에, 상기 문제점이 개선되고, 전자파 차폐 효과가 우수한 전자파 차폐필름이 필요한 실정이다.
이와 관련한 선행 기술은 한국 공개 특허 제2006-0052892호에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 전자파 차폐 효율이 개선된 전자파 차폐필름 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 하나의 관점은 전자파 차폐필름에 관한 것이다.
일 구체예에서, 상기 전자파 차폐필름은 전도성 접착제층 및 상기 전도성 접착제층 상에 형성된 절연층을 포함하고, 상기 전도성 접착제층은 도전성 입자 및 탄소나노튜브(CNT)를 포함하고, 상기 도전성 입자 및 탄소나노튜브(CNT)는 중량비가 8:1 내지 62:1이다.
상기 도전성 입자는 은 코팅 구리일 수 있다.
상기 도전성 입자는 덴드라이트(dendrite) 형상일 수 있다.
상기 탄소나노튜브(CNT)는 평균직경이 1㎛ 내지 20㎛, 평균길이가 5㎛ 내지 100㎛, 부피밀도(bulk density)가 0.01 내지 0.08 g/ml일 수 있다.
상기 전도성 접착제층은 전도성 접착제층용 조성물로 형성되고, 상기 전도성 접착제층용 조성물은, 도전성 입자 40 내지 80 중량%, 탄소나노튜브(CNT) 1 내지 10 중량%, 에폭시 수지 10 내지 30 중량%, 카르복실화 나이트릴 고무(XNBR) 5 내지 20 중량% 및 경화제 2 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.
상기 전도성 접착제층은 등방 전도성 접착제층일 수 있다.
다른 구체예에서 상기 전자파 차폐필름은 상기 절연층 상에 형성된 보호층을 더 포함할 수 있다.
상기 전도성 접착제층 및 절연층은 두께비가 1:1 내지 10:1일 수 있다.
상기 보호층 및 절연층은 두께비가 1:1 내지 100:1일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 전자파 차폐필름 제조방법에 관한 것이다.
일 구체예에서, 상기 전자파 차폐필름 제조방법은 절연층 상에 전도성 접착제층용 조성물을 도포하고 경화하는 단계를 포함하여 상기의 전자파 차폐필름을 제조할 수 있다.
다른 구체예에서, 상기 전자파 차폐필름 제조방법은 보호필름 상에 절연층을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 전자파 차폐 효율이 개선된 전자파 차폐필름 및 이의 제조방법을 제공하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 전자파 차폐필름의 단면도를 간단히 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 구체예에 따른 전자파 차폐필름의 단면도를 간단히 도시한 것이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 출원의 구체예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 본 출원에 개시된 기술은 여기서 설명되는 구체예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
단지, 여기서 소개되는 구체예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해 줄 수 있도록 그리고 당업자에게 본 출원의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 각 장치의 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타내었다. 또한 설명의 편의를 위하여 구성요소의 일부만을 도시하기도 하였으나, 당업자라면 구성요소의 나머지 부분에 대하여도 용이하게 파악할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 시관점에 따라 "상부"가 "하부"로, "하부"가 "상부"로 변경될 수 있고, "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구조를 개재한 경우도 포함할 수 있다. 반면, "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 구조를 개재하지 않은 것을 의미한다.
본 명세서에서 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 출원의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원의 사상을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그리고, 복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, '포함하다' 또는 '가지다'등의 용어는 기술되는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 방법 또는 제조방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
전자파 차폐필름
본 발명의 하나의 관점은 전자파 차폐필름에 관한 것이다.
도 1을 참고하여 본 발명의 일 구체예에 따른 전자파 차폐필름을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 전자파 차폐필름의 단면도를 간단히 도시한 것이다.
본 발명의 일 구체예에 따른 전자파 차폐필름(10)은 전도성 접착제층(100) 및 상기 전도성 접착제층(100) 상에 형성된 절연층(200)을 포함하고, 상기 전도성 접착제층(100)은 도전성 입자 및 탄소나노튜브(CNT)를 포함한다.
전도성 접착제층(100)은 도전성 입자 및 탄소나노튜브(CNT)를 포함하여 전자파를 차폐할 수 있을 뿐만 아니라 접착성도 가져, 전자파 차폐 대상(예를 들어, 인쇄 회로기판)에 접착 및 고정될 수 있다. 상기 전도성 접착제층(100)은 전자파 차폐 효율 면에서 등방 전도성 접착제층을 사용할 수 있다.
상기 도전성 입자는 구형, 덴드라이트(dendrite)형, 로드형, 침상형, 플레이크형, 럭비공형의 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 도전성 입자는 덴드라이트(dendrite)형을 사용할 수 있으며, 이 경우 전도성 접착제층은 도전성 입자 함량 대비 전도성이 우수하다.
상기 도전성 입자는 전도성 금속, 예를 들면 은, 구리, 니켈, 금, 알루미늄 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한 상기 도전성 입자는 단일 전도성 금속 입자이거나, 제1 전도성 금속 입자에 제2 전도성 금속이 코팅된 형태일 수 있다. 예를 들어, 상기 도전성 입자는 구리분말, 은분말, 니켈분말, 은코팅 구리분말(Ag코팅Cu분말), 금코팅 구리분말, 은코팅 니켈분말(Ag코팅Ni분말), 금코팅 니켈분말 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 도전성 입자는 전자파 차폐 효율 및 경제성 면에서 은 코팅 구리분말을 사용할 수 있다.
본 발명의 전도성 접착제층(100)은 상기 도전성 입자뿐만 아니라, 탄소나노튜브(CNT)를 포함한다. 도전성 입자만 포함하는 경우 도전성 입자 간의 공간이 넓거나, 분산성이 좋지 않은 경우에는 도전성 입자가 충진 되지 않는 영역에서 전자파 차폐 효과가 저하될 우려가 있으나, 탄소나노튜브(CNT)를 동시에 포함하는 경우 도전성 입자 간의 공간에도 탄소나노튜브(CNT) 분산되어 있어, 전자파 차폐 효율이 더욱 개선되는 효과가 있다.
상기 탄소나노튜브(CNT)는 평균직경이 1㎛ 내지 20㎛, 구체적으로 3㎛ 내지 15㎛, 평균길이가 5㎛ 내지 100㎛, 구체적으로 10㎛ 내지 50㎛, 부피밀도(bulk density)가 0.01 내지 0.08 g/ml, 구체적으로 0.02 내지 0.04 g/ml일 수 있다.
상기 도전성 입자 및 탄소나노튜브(CNT)는 중량비가 8:1 내지 62:1, 구체적으로 15:1 내지 40:1일 수 있다. 상기 중량비 범위에서 전자파 차폐필름은 전자파 차폐 효율이 우수하다.
상기 전도성 접착제층(100)은 두께가 3㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 5㎛ 내지 20㎛일 수 있다. 상기 두께 범위에서 전차파 차폐 효과가 충분히 발생할 수 있다.
상기 전도성 접착제층(100)은 전도성 접착제층용 조성물로 형성될 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.
절연층(200)은 전도성 접착제층(100)이 외부와 전기적으로 절연되도록 하며, 전도성 접착제층을 보호하는 역할을 한다. 또한, 전자파 차폐필름에 일정 강도를 부여하고, FPCB 공정 중 발생하는 외부의 충격으로부터 전도성 접착제 및 FPCB 기판을 보호하여, 손상 및 마모 등을 방지할 수 있다.
상기 절연층(200)은 고분자 수지일 수 있으며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 고분자 수지라면 제한하지 않고 사용할 수 있다. 구체적으로, 아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 셀룰로오스계 수지, 에폭시계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 실리콘계 수지, 페놀 수지, 알키드 수지, 멜라민 수지 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 이때, 고분자 수지의 수평균 분자량은 10,000 내지 300,000일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 절연층(200)은 내화학성, 내전압 특성, 내스크래치성 및 내마모성 면에서 폴리이미드계 수지를 사용할 수 있다.
상기 절연층은 두께가 1㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 3㎛ 내지 20㎛일 수 있다. 상기 두께 범위에서 일정 이상의 강도를 전자파 차폐필름에 부여할 수 있고, 전자파 차폐 성능을 저하시키지 않을 수 있다.
또한, 상기 전도성 접착제층 및 절연층은 두께비가 1:1 내지 10:1, 구체적으로 1:1 내지 5:1일 수 있다. 상기 두께비 범위에서, 전자파 차단필름의 전자파 차단 효율 및 플렉시블 특성의 밸런스가 우수하다.
도 2을 참고하여 본 발명의 다른 구체예에 따른 전자파 차폐필름을 설명한다. 도 2는 본 발명의 다른 구체예에 따른 전자파 차폐필름의 단면도를 간단히 도시한 것이다.
본 발명의 다른 구체예에 따른 전자파 차폐필름(20)은 상기 절연층 상에 형성된 보호층(300)을 더 포함할 수 있다. 상기 보호층(300)이 더 형성되는 것을 제외하고는 본 발명의 일 구체예에 따른 전자파 차폐필름(10)과 실질적으로 동일하다.
이하, 보호층(300)을 중심으로 설명한다.
상기 보호층(300)은 전자파 차폐필름을 보호하는 역할을 할 수 있고, 절연층 및 전도성 접착제가 형성될 수 있는 기재 역할도 할 수 있다.
상기 보호층(300)은 당업계에 통상적으로 알려진 플라스틱 필름을 사용할 수 있으며, 구체적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스터 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 셀로판, 다이아세틸셀룰로스 필름, 트라이아세틸셀룰로스 필름, 아세틸셀룰로스부티레이트 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리염화비닐리덴 필름, 폴리비닐알코올 필름, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 필름, 폴리스타이렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리설폰 필름, 폴리에터에터케톤 필름, 폴리에터설폰 필름, 폴리에터이미드 필름, 폴리이미드 필름, 불소수지 필름, 폴리아마이드 필름, 아크릴수지 필름, 노보넨계 수지 필름, 사이클로올레핀 수지 필름 등을 사용할 수 있다. 상기 보호층(300)은 투명 혹은 반투명의 어느 것이어도 되며, 또한 착색되어 있어도 되거나 혹은 무착색의 것도 사용할 수 있고, 용도에 따라서 적당히 선택할 수 있다. 예를 들어 상기 보호층(300)은 경제성 및 수급 면에서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 사용할 수 있다.
상기 보호층(300)은 필름 성분 내에 이형 성분을 포함하거나, 절연층 형성이 예정되는 표면에 이형처리를 할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
상기 보호층(300)은 두께가 10㎛ 내지 100㎛, 구체적으로 25㎛ 내지 75㎛일 수 있다. 상기 두께 범위에서, 전자파 차례필름의 보호역할을 할 수 있고, 박리하는데 어려움이 없다.
상기 보호층 및 절연층은 두께비가 1:1 내지 100:1, 구체적으로 3:1 내지 50:1, 더욱 구체적으로 5:1 내지 30:1일 수 있다. 상기 두께비 범위에서, 전자파 차단필름은 전자파 차단필름을 충분히 보호할 수 있고, 박리 공정에 영향을 주지 않는다.
전도성 접착제층용 조성물
상기 전도성 접착제층(100)은 전도성 접착제층용 조성물로 형성되고, 상기 전도성 접착제층용 조성물은, 도전성 입자, 탄소나노튜브(CNT), 에폭시 수지, 경화제 및 카르복실화 나이트릴 고무(XNBR)를 포함할 수 있다.
상기 도전성 입자의 종류 및 형상은 상기 전도성 접착필름에 기재된 바와 실질적으로 동일하다. 상기 도전성 입자는 전도성 접착제층용 조성물에 40 내지 80 중량%, 구체적으로 45 내지 75 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전자파 차폐필름의 전자차 차폐 효과가 우수하다.
본 발명의 전도성 접착제층용 조성물은 상기 도전성 입자뿐만 아니라, 탄소나노튜브(CNT)를 포함함으로써 전자파 차폐 효율이 더욱 개선되는 효과가 있다.
상기 탄소나노튜브(CNT)의 종류 및 형상은 상기 전도성 접착필름에 기재된 바와 실질적으로 동일하다. 상기 탄소나노튜브(CNT)는 전도성 접착제층용 조성물에 1 내지 10 중량%, 구체적으로 2 내지 7 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전자파 차폐필름은 전자차 차폐 효율이 충분히 개선될 수 있다.
상기 에폭시 수지는 반응성이 우수하고, 전도성 접착제층의 내열성을 개선시킬 수 있다. 상기 에폭시 수지는 1분자 내에 에폭시기가 2개 이상 존재하는 것을 사용할 수 있으며, 구체적으로 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 안트라센 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 테트라메틸 비페닐형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 S 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨 페놀 공축 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨 코레졸 공축 노볼락형 에폭시 수지, 방향족 탄화수소 포름알데히드 수지 변성 페놀 수지형 에폭시 수지, 트리페닐 메탄형 에폭시 수지, 테트라 페닐에탄형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔 페놀 부가반응형 에폭시 수지, 페놀 아랄킬형 에폭시 수지, 다관능성 페놀 수지, 및 나프톨 아랄킬형 에폭시 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 에폭시 수지는 접착력과 내열성 면에서 비스페놀형 및 비페닐형 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 에폭시 수지는 중량평균 분자량이 100 내지 10,000, 구체적으로 170 내지 2,800일 수 있다.
상기 에폭시 수지는 전도성 접착제층용 조성물에 10 내지 30 중량%, 구체적으로 15 내지 27 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전도성 접착제층은 접착력, 내열성 및 작업성이 우수한 효과가 있다.
상기 카르복실화 나이트릴 고무(XNBR)는 카르복실기 변성 아크릴 고무이며, 아크릴로니트릴 함유량은 전체의 20 내지 50 중량%를 함유할 수 있고, 카르복실기가 4 내지 8 중량%가 되도록 공중합시킨 공중합체일 수 있다. 이때, 상기 카르복실기 함유 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(XNBR)의 분자량은 80,000 내지 300,000일 수 있다.
상기 카르복실화 나이트릴 고무(XNBR)는 전도성 접착제층용 조성물에 5 내지 20 중량%, 구체적으로 7 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전도성 접착제층용 조성물은 공정성이 우수하고, 전도성 접착제층은 플렉시블 특성을 가질 수 있다.
상기 경화제는 아민계 화합물, 이미다졸계 화합물 및 BF3 착체 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 구체적으로, 상기 아민계 화합물은 벤질디메틸아민(BDMA) 및 2,4,6-트리스디메틸아미노메틸페놀(DMP-30) 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 상기 이미다졸계 화합물은 2-메틸이미다졸 및 2-에틸-4-메틸이미다졸(EMI24) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 경화제는 전도성 접착제층용 조성물에 2 내지 10 중량%, 구체적으로 4 내지 8 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전도성 접착제층용 조성물은 충분한 경화가 이루어질 수 있고, 유동성 및 성형성이 우수하다.
상기 전도성 접착제층용 조성물은 용매를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 용매는 헥산, 톨루엔, 텍사놀, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 시클로헥사논, 부틸셀로솔브, 부틸 카비톨(디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르), 디부틸 카비톨(디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르), 부틸 카비톨 아세테이트(디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트), 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 헥실렌 글리콜, 터핀올(Terpineol), 메틸에틸케톤, 벤질알콜, 감마부티로락톤 및 에틸락테이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 용매는 메틸에틸케톤 및 톨루엔을 조합하여 사용할 수 있으며, 메틸에틸케톤 및 톨루엔의 중량비는 1:1 내지 5:1, 구제적으로 2:1 내지 4:1일 수 있다. 상기 중량비 범위에서, 조성물의 모든 성분이 용해될 수 있고, 도전성 입자 및 탄소나노튜브의 분산도 우수하다.
상기 용매는 도전성입자, 탄소나노튜브(CNT), 에폭시 수지, 카르복실화 나이트릴 고무(XNBR) 및 경화제의 총 함량 100 중량부에 대하여, 50 내지 200 중량부, 구체적으로 70 내지 180 중량부, 더욱 구체적으로 80 내지 160 중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 조성물의 성분을 모두 용해할 수 있고, 적절한 점도를 유지하여 공정성도 우수하다.
상기 전도성 접착제층용 조성물은 목적 및 용도에 따라 상기 성분 외에 첨가제를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 첨가제로는 분산제, 요변제, 가소제, 방청제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제 및 커플링제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 전도성 접착제층용 조성물 중 5 중량% 이하로 포함될 수 있다.
상기 전도성 접착제층용 조성물은 점도가 200 cps 내지 3,000 cps일 수 있다. 상기 점도 범위에서, 공정성이 우수하다.
전자파 차폐필름 제조방법
본 발명의 다른 관점은 전자파 차폐필름 제조방법에 관한 것이다.
일 구체예에 따른 전자파 차폐필름 제조방법은 절연층 상에 전도성 접착제층용 조성물을 도포하고 경화하는 단계를 포함하여 상기의 전자파 차폐필름을 제조할 수 있다.
상기 전도성 접착제층용 조성물은 상기 기재된 전도성 접착제층용 조성물을 사용할 수 있다. 구체적으로, 절연층 상에 상기 전도성 접착제층용 조성물을 5㎛ 내지 20㎛, 구체적으로 7㎛ 내지 16㎛의 두께로 도포하고, 80℃ 내지 150℃에서 2분 내지 10분 동안 용매를 건조한 후 40℃ 내지 60℃에서 0시간 내지 48시간 숙성하는 방법으로 전자파 차폐필름을 제조할 수 있다.
다른 구체예에 따른 전자파 차폐필름 제조방법은 보호필름 상에 절연층을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 보호필름 상에 절연층 형성용 조성물을 3㎛ 내지 20㎛, 구체적으로 5㎛ 내지 15㎛의 두께로 코팅한 후, 80℃ 내지 180℃에서 2분 내지 10분 동안 용매를 건조시킨 후, 40℃ 내지 60℃에서 0시간 내지 48시간 숙성하는 방법으로 절연층을 형성할 수 있다. 상기 절연층 상에 상기 일 구체예에 따른 전자파 차폐필름 제조방법에 기재된 바와 같이 전도성 접착제층용 조성물을 도포 및 경화하여 전자파 차폐필름을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
제조예 1
덴드라이트(dendrite) 형상의 은 코팅 구리분말(A) 60 중량%, 탄소나노튜브(CNT)(평균직경 3㎛, 평균길이 15㎛)(B) 3 중량%, 비스페놀A형 에폭시 수지 YD-011(국도화학, EEW:490)(C) 21 중량%, 카르복실화 나이트릴 고무(XNBR)(D) 10 중량% 및 4,4-디아미노디페닐술폰(폴리사이언스, AEW:64)(E) 6 중량%를 용매(메틸에틸케톤 및 톨루엔)와 혼합하여 전도성 접착제층용 조성물을 제조하였다. 상기 용매는 (A)+(B)+(C)+(D)+(E) 총합 100 중량부에 대하여, 메틸에틸케톤 90 중량부 및 톨루엔 30 중량부를 사용하였다.
제조예 2 내지 9
하기 표 1에 따라 함량을 변경한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 전도성 접착제층용 조성물을 제조하였다.
단위: 중량% 제조예
1 2 3 4 5 6 7 8 9
(A) 60 56 62 54 62.5 63 - 60 60
(B) 3 7 1 9 0.5 - 63 - -
(B'-1) - - - - - - - 3 -
(B'-2) - - - - - - - - 3
(A) 및 (B) 중량비 20:1 8:1 62:1 6:1 125:1 - - 20:1 20:1
(C) 21 21 21 21 21 21 21 21 21
(D) 10 10 10 10 10 10 10 10 10
(E) 6 6 6 6 6 6 6 6 6
합계 100 100 100 100 100 100 100 100 100
(상기 표 1에서 (B'-1)는 구리 분말이고, (B'-2)는 구리-니켈 합금임)
실시예 1
상기 제조예 1에서 제조된 전도성 접착제층용 조성물을 절연층(폴리이미드 필름, 5㎛) 상에 도포하고, 50℃에서 24시간 동안 숙성하여 10㎛의 두께로 전도성 접착제층을 형성하여 전자파 차폐필름을 제조하고, 차폐효율 특성, 접속저항, 접착력, 내열성 및 작업성을 평가하여 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 2 내지 3
상기 제조예 2 내지 3에서 제조된 전도성 접착제층용 조성물을 각각 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전자파 차폐필름을 제조하고 차폐효율 특성, 접속저항, 접착력, 내열성 및 작업성을 평가하여 하기 표 2에 나타내었다.
비교예 1 내지 6
상기 제조예 4 내지 9에서 제조된 전도성 접착제층용 조성물을 각각 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전자파 차폐필름을 제조하고 차폐효율 특성, 접속저항, 접착력, 내열성 및 작업성을 평가하여 하기 표 2에 나타내었다.
물성평가 방법
(1) 차폐효율: ASTM D 4935-99 방법에 의거하여 측정하며 다음과 같은 기준으로 평가하여 표 2에 나타내었다.
○: 1GHz 주파수 기준 차폐효율 50dB 이상(양호)
△: 1GHz 주파수 기준 차폐효율 50dB 미만 40dB 이상
×: 1GHz 주파수 기준 차폐효율 40dB 미만(불량)
(2) 접속저항: 단면 CCL(구리박 1 oz / PI 필름 1 mil)에 전극간 거리가 5cm 되도록 회로를 패턴화하여 제작 후 절연역할을 할 수 있는 커버레이 필름(PI Film 12.5㎛, 에폭시계 접착제 25㎛)을 Hot press 경화하여 평가용 회로를 준비하였다. 이때 커버레이 필름은 앞에서 준비된 양 쪽 각 전극 위에 직경 1mm 크기 원형이 노출될 수 있도록 미리 타공하고 적절한 위치에 맞추어 가접할 수 있도록 한다. 전자기파 차폐필름을 준비된 평가용 회로 위에 도전성 접착제층이 접하도록 가접하고 160℃에서 1시간, 45kgf/㎠ 압력으로 Hot press 경화시켜 접속저항 측정용 시편을 제조한 후 측정값을 다음과 같은 기준으로 평가하여 표 2에 나타내었다. 전자기파 차폐필름 시료를 준비할 때 크기는 커버레이 필름보다 작게 재단하고 위치는 커버레이 필름을 벗어나지 않도록 가접하고, 미리 형성된 직경 1mm 크기 원형 노출부의 양 쪽에 걸쳐서 위치해야 회로의 접속저항을 측정할 수 있다.
○: 접속저항 1Ω/5cm 이하(양호)
△: 접속저항 1Ω/5cm 초과 2Ω/5cm 이하
×: 접속저항 2Ω/5cm 초과 (불량)
(3) 접착력: 전자기파 차폐 필름을 단면 CCL 단자(구리박 1 oz / PI 필름 1 mil)의 PI 필름 표면에 도전성 접착제층이 접하도록 가접하고, 160℃에서 1시간, 45kgf/㎠ 압력으로 Hot press 경화시켜 접착력 측정용 시편을 제조하였다. 이후 폭 10㎜, 길이 150㎜로 절단한 후, 인장강도 시험기로 전자기파 차폐 필름을 90°각도로 박리시키면서 강도를 측정하여 접착필름의 접착력을 측정하였으며 다음과 같은 기준으로 평가하여 표 2에 나타내었다.
○: 접착력 0.7kgf/cm 이상(양호)
△: 접착력 0.7kgf/cm 미만 0.5kgf/cm 이상
×: 접착력 0.5kgf/cm 미만(불량)
(4) 내열성: 전자기파 차폐 필름의 납땜 내열성을 평가하기 위하여 접착력 측정용 시편과 동일하게 단면CCL에 부착된 시편를 제조한 후, 가로 20㎜, 세로 20㎜ 크기로 절단하고 280℃ 납조에 30초간 띄운 뒤 접착필름표면상의 변형 및 기포생성 여부를 다음과 같은 기준으로 평가하여 표 2에 나타내었다.
○: 기포생성 또는 표면변형이 전혀 없음(양호)
△: 기포생성은 없으나 표면 변형이 관찰됨
×: 기포생성 및 표면변형 모두 관찰됨(불량)
(5) 작업성: 접착제 제조를 위해 원료의 혼합 교반 과정에서 겔화, 상분리, 입자 침강, 고점도로 인한 설비 이상 발생 유무 등을 다음과 같은 기준으로 평가하여 표 2에 나타내었다.
○: 겔화, 상분리, 입자 침강, 고점도로 인한 설비 이상 없음(양호)
△: 미세한 겔화, 상분리 등 현상 있으나 작업 가능
×: 심각한 겔화, 상분리, 입자 침강, 설비 이상 유발로 인해 작업 매우 어려움(불량)
특성 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3 4 5 6
차폐효율 ○ ○ ○ ○ X X ○ △ X
접속저항 ○ ○ ○ X ○ ○ X ○ ○
접착력 ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ △ △
내열성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ X X △
작업성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ X X △
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본원발명의 도전성 입자 및 탄소나노튜브(CNT)를 포함하고, 본원발명의 중량비를 만족하는 실시예 1 내지 3은 차폐효율, 접속저항, 접착력, 내열성 및 작업성 등 모든 물성이 우수하다. 반면, 본원발명의 도전성 입자 및 탄소나노튜브(CNT)의 중량비를 벗어나는 비교예 1 및 2는 차폐효율이 저하되거나, 접속 저항이 높아지는 문제가 있고, 탄소나노튜브(CNT)를 포함하지 않는 비교예 3은 차폐효율 및 접착력이 저하되고, 도전성 입자를 포함하지 않는 비교예 사는 접속저항, 내열성 및 작업성에 문제가 있었으며, 탄소나노튜브(CNT) 대신 다른 전도성 입자를 적용한 비교예 5 및 6 역시 차폐효율, 접착력, 내열성 및 작업성이 저하되는 단점이 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
10, 20: 전자파 차폐필름 100: 전도성 접착제층
200: 절연층 300: 보호층

Claims (11)

  1. 전도성 접착제층 및 상기 전도성 접착제층 상에 형성된 절연층을 포함하고,
    상기 전도성 접착제층은
    도전성 입자 40 내지 75 중량%;
    탄소나노튜브(CNT) 1 내지 9 중량%;
    에폭시 수지 15 내지 30 중량%;
    카르복실화 나이트릴 고무(XNBR) 5 내지 20 중량%; 및
    경화제 2 내지 10 중량%;
    를 포함하는 전도성 접착제층용 조성물로 형성되고,
    상기 도전성 입자 및 상기 탄소나노튜브(CNT)는 중량비가 8:1 내지 62:1이고,
    상기 도전성 입자는 덴드라이트(dendrite) 형상이고,
    상기 탄소나노튜브(CNT)는 평균직경이 1㎛ 내지 20㎛, 평균길이가 5㎛ 내지 100㎛, 부피밀도(bulk density)가 0.01 내지 0.08 g/ml인 것인, 전자파 차폐필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 입자는 은 코팅 구리인 전자파 차폐필름.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 접착제층은 등방 전도성 접착제층인 전자파 차폐필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 절연층 상에 형성된 보호층을 더 포함하는 전자파 차폐필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 접착제층 및 절연층은 두께비가 1:1 내지 10:1인 전자파 차폐필름.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 보호층 및 절연층은 두께비가 1:1 내지 100:1인 전자파 차폐필름.
  10. 삭제
  11. 삭제
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