KR101959767B1 - 전자파 차폐 필름 제조방법 및 이 방법으로 제조된 전자파 차폐 필름 - Google Patents

전자파 차폐 필름 제조방법 및 이 방법으로 제조된 전자파 차폐 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자파 차폐 필름 제조방법 및 이 방법으로 제조된 차폐 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제1 필름의 일면에 바인더 9 내지 15 중량%, 경화제 1 내지 5 중량%, 용매 35 내지 40 중량%, 도전성 분말 40 내지 55 중량%를 포함하는 전도성 조성물로 이루어진 도전층을 형성하는 도전층 형성단계와 제2 필름의 일면에 바인더 9 내지 15 중량%, 경화제 1 내지 5 중량%, 용매 35 내지 40 중량%, 필러 40 내지 55 중량%를 포함하는 절연층 조성물로 이루어진 절연층을 형성하는 절연층 형성단계 및 상기 제1필름과 상기 제2 필름을 합지하는 라미네이션단계를 포함하고, 상기 바인더는 폴리에스테르 변성 우레탄 수지, 합성 에폭시 수지, 열가소성 폴리우레탄(TPU; Thermal Poly Urethane), 폴리우레탄우레아 중 적어도 하나 이상 선택된 것을 특징으로 한다.

Description

전자파 차폐 필름 제조방법 및 이 방법으로 제조된 전자파 차폐 필름{METHOD FOR PREPARING EMI SHIELDING FILM AND EMISHIELDING FILM PREPARED BY THE METHOD}
본 발명은 전자파 차폐 필름 제조방법 및 이 방법으로 제조된 전자파 차폐 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수축률과 내열성을 개선하여 연성회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)의 물리적 변형을 방지할 수 있는 박막 전자파 차폐 필름 제조방법 및 이 방법으로 제조된 전자파 차폐 필름에 관한 것이다.
최근에는 전자기기의 초소형화, 고집적화, 간략화, 고성능화, 다기능화하는 추세로 인하여 얇고 자유로운 굴곡을 가지는 연성회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)이 각광을 받고 있으며, 회로기판의 고밀도, 박막, 미세화 등에 대해 개발이 진행되고 있다. 상기 연성회로기판(FPCB)은 인접 회로 간의 신호간섭(EMI: Electromagnetic Interference) 현상을 방지하기 위하여 전자파 차폐 기능이 필수적으로 요구된다.
일반적으로 연성회로기판(FPCB)의 전자파 간섭 등을 막기 위해서 전자파 차단층을 구비하거나, 전자파 차폐 필름이 결합하여 이루어진다. 상기 전자파 차폐 필름은 통상적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 에폭시 수지가 습식 코팅된 절연층 위에 전자파 차폐를 위한 금속 층을 형성하고, 다시 그 위에 인쇄회로기판 접합을 위한 도전성 접착제를 습식 방법으로 코팅하여 제조된다. 여기에서 상기 금속층이 전자파 차폐 기능을 수행하게 되는데, 일반적으로 은이 사용되며 그 이유는 은이 금속 중 전기전도도가 가장 높아 전자파 차폐기능이 우수하기 때문이다.
다만, 상기 연성회로기판(FPCB)에 적용하는 전자파 차폐 필름은 유연성과 내열성이 요구된다. 만약에 열팽창률이 높은 전자파 차폐 필름이 연성회로기판(FPCB)에 적용되는 경우, 상기 연성회로기판(FPCB)의 물리적인 형태를 변형시킬 수 있기 때문에 품질의 안정성이 떨어지게 된다.
KR 10-1516969 B1 KR 10-1538703 B1
상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 수축률과 내열성을 개선하여 연성회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)의 물리적 변형을 방지할 수 있는 박막 전자파 차폐 필름 제조방법 및 이 방법으로 제조된 차폐 필름을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 수축률이 낮고 내열성이 향상된 실릴화된 에폭시가 도전층및 절연층에 적용된 전자파 차폐 필름 제조방법 및 이 방법으로 제조된 차폐 필름을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 전자파 차폐 필름 제조방법은 제1 필름의 일면에 바인더 9 내지 15 중량%, 경화제 1 내지 5 중량%, 용매 35 내지 40 중량%, 도전성 분말 40 내지 55 중량%를 포함하는 전도성 조성물로 이루어진 도전층을 형성하는 도전층 형성단계와 제2 필름의 일면에 바인더 9 내지 15 중량%, 경화제 1 내지 5 중량%, 용매 35 내지 40 중량%, 필러 40 내지 55 중량%를 포함하는 절연층 조성물로 이루어진 절연층을 형성하는 절연층 형성단계 및 상기 제1필름과 상기 제2 필름을 합지하는 라미네이션단계를 포함하고, 상기 도전층 및 상기 절연층에 형성된 바인더는 폴리에스테르 변성 우레탄 수지, 합성 에폭시 수지, 열가소성 폴리우레탄(TPU; Thermal Poly Urethane), 폴리우레탄우레아 중 적어도 하나 이상 선택된 것을 특징으로 한다.
상기 합성 에폭시 수지는 화학식 S1의 구조를 갖는 O-크레졸 노블락형 에폭시(Ortho-Cresol Novolac Epoxy)가 실릴화된 것을 특징으로 한다.
[화학식 S1]
Figure 112016073807321-pat00001
상기 합성 에폭시 수지는 상기 실릴화된 O-크레졸 노블락형 에폭시(Ortho-Cresol Novolac Epoxy)의 4개의 고리(ring) 중에서 1 내지 2개가 실릴화 된 것을 특징으로 한다.
상기 합성 에폭시 수지는 O-크레졸 노블락형 에폭시(Ortho-Cresol Novolac Epoxy)가 교반 후 화학식 S2의 구조의 중간생성물 형성하는 것을 특징으로 한다.
[화학식 S2]
Figure 112016073807321-pat00002
상기 합성 에폭시 수지는 상기 중간생성물에 4개의 고리(ring) 중 1 내지 2개가 실릴화된 화학식 S3의 O-크레졸 노블락형 에폭시(Ortho-Cresol Novolac Epoxy)인 것을 특징으로 한다.
[화학식 S3]
Figure 112016073807321-pat00003
상기 도전층 및 상기 절연층에 형성된 바인더는 합성 에폭시 수지와 열가소성 폴리우레탄(TPU; Thermal Poly Urethane)를 포함하고, 상기 합성 에폭시 수지가 1일 때, 1: 0.11 내지 0.17의 중량% 비율로 바인더가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 용매는 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 에틸아세테이트, 메틸피롤리돈, 아세톤, 메틸 셀루솔브, 에틸셀루솔브, 부틸 셀루솔브로, 메틸에틸케톤(MEK), 톨루엔(Toluene), DBE(Dibasic Ester)로 구성되는 그룹 중 하나 또는 둘 이상을 포함하거나 이들이 물과 혼합된 수용액인 것을 특징으로 한다.
상기 절연층 형성단계는 절연층의 두께보다 큰 필러를 사용하여 요철이 형성시키고, 상기 라미네이션단계는 상기 절연층의 요철면의 상부에 상기 도전층이 위치되도록 하여 합지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본 발명의 전자파 차폐 필름 제조 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름을 특징으로 하고, 상기 제1 필름의 일면에 형성된 상기 도전층과 상기 제2 필름의 일면에 형성된 상기 절연층이 서로 인접하게 합지된 두께가 130 내지 190㎛인 것을 특징으로 한다.
상기 전자파 차폐 필름은 상기 도전층의 두께가 10 내지 15㎛ 인 것을 특징으로 한다.
상기 전자파 차폐 필름은 상기 절연층의 두께가 10 내지 15㎛ 인 것을 특징으로 한다.
상기 절연층은 상기 필러의 단면이 1 내지 20㎛ 인 것을 특징으로 한다.
상기 전자파 차폐 필름은 열팽창계수가 4 내지 10ppm/℃인 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 본 발명에 따른 전자파 차폐 필름의 제조방법으로 제조된 전자파 차폐 필름은 수축률이 낮고 내열성이 향상시킨 에폭시 합성공정을 포함하고, 상기 합성된 에폭시가 도전층 및 절연층에 적용되어 수축률이 적고, 내열성, 면저항이 향상된다.
또한, 본 발명의 제조방법으로 이루어진 전자파 차폐 필름은 연성회로기판(FPCB)의 물리적인 변형을 방지하기 때문에 품질의 안정성을 유지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차폐 필름 제조방법을 도시한 흐름도이다.
도 2는 도 1의 제조방법으로 제조된 차폐 필름의 실시예1과, 비교예1의 실험결과 그래프이다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면과 함께 상세하게 설명한다.
이하에서는 본 발명의 전자파 차폐 필름 제조방법 및 이 방법으로 제조된 차폐 필름에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차폐 필름 제조방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 차폐 필름 제조방법은 제1 필름의 일면에 도전층을 형성하는 도전층 형성단계(S10), 제2 필름의 일면에 절연층을 형성하는 절연층 형성단계(S20) 및 상기 제1필름과 상기 제2 필름을 합지하는 라미네이션단계(S30)를 포함한다. 상기 라미네이션단계는 상기 제1 필름의 도전층 상에 상기 제2 필름의 절연층이 위치되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 도전층 형성단계(S10)는 상기 제1 필름의 일면에 도전층을 형성한다. 상기 제1 필름은 외부환경으로부터 오염을 방지하고, 상기 라미네이션단계에서 도전층을 보호한다. 상기 제1 필름은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 중 선택된 하나의 재료에 실리콘계, 불소계, 장쇄의 알킬아크릴레이트계 등의 이형제가 처리된 것을 특징으로 한다.
상기 제1 필름은 두께가 55 내지 80㎛ 일 수 있으며, 바람직하게는 60 내지 80㎛일 수 있다. 상기 제1 필름의 두께가 55 ㎛이하로 얇으면 라미네이션단계에서 찢어질 수 있고, 두께가 80㎛ 이상이면 굴곡성이 낮아져서 연성회로기판(FPCB)에 적용하기 어렵다.
상기 도전층은 바인더 9 내지 15 중량%, 경화제 1 내지 5 중량%, 용매 35 내지 40 중량%, 도전성 분말 40 내지 55 중량%를 포함하는 전도성 조성물을 포함한다. 또한, 상기 도전층은 10 내지 15㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 바인더는 폴리에스테르 변성 우레탄 수지, 합성 에폭시 수지, 열가소성 폴리우레탄(TPU; Thermal Poly Urethane), 폴리우레탄우레아 중 적어도 하나 이상 선택된 것을 특징으로 한다. 바람직하게 2개의 수지가 포함된 것을 특징으로 한다.
상기 합성 에폭시 수지는 낮은 열팽창계수(CTE: Coefficient of Thermal Expansion), 면저항 및 내열성을 가진 실릴화된 에폭시인 것을 특징으로 한다. 상기 실릴화된 에폭시는 화학식 1의 구조를 갖는 O-크레졸 노블락형 에폭시(Ortho-Cresol Novolac Epoxy)가 실릴화된 것을 특징으로 한다.
Figure 112016073807321-pat00004
상기 화학식 1에서, n은 1 이상의 정수이며, 바람직하게는 1 내지 1000의 정수이다. 상기 화학식 1의 구조를 갖는 O-크레졸 노블락형 에폭시는 2구 플라스크에 20g을 넣고, EtOH 38ml, NaOH 1.33g, Et4NBr 1.61g, THF 51ml, CH3CN 51ml를 투입 후 26℃ 온도에서 8시간 교반한다.
상기 교반 후 NH4Cl 포화용액 5ml를 투입한 다음 3분 교반을 한 다음 회전증발농축기(rotary evaporator)로 용매 제거한다. 그 다음에 EA 400ml, H2O 300ml로 각 워크업으로 유기층을 분리하고 유기층에 MgSO4로 남아 있는 H2O를 제거한다. 상기 MgSO4 여과 후 증발기(evaporator)로 용매를 증발 후 화학식 2의 중간 생성물을 얻는다.
Figure 112016073807321-pat00005
상기 화학식 2에서, n은 1 이상의 정수이며, 바람직하게는 1 내지 1000의 정수이다. 2구 플라스크에 상기 화학식 2의 구조를 갖는 중간생성물 20g, 3-(triethoxysilyl)propyl isocyanate 7.8ml, DIPEA 5.5g, CH3CN 51ml를 투입 후 65℃ 온도에서 20시간 교반한다.
상기 교반 후 반응이 종결된 다음 EA 300ml를 투입한 다음 NH4Cl 포화수용액으로 워크업 후, 유기층에 MgSO4로 남아 있는 H2O 제거한다. 상기 MgSO4를 여과한 다음 증발기(evaporator)로 유기용매를 증발시킨다. 상기 유기용매를 제거한 다음 crude product에 헥산(hexane)을 넣고 -15℃ 에서 침전시킨다. 상기 침전물의 상등액을 제거한 다음 헥산(hexane)을 부어 침전 만드는 과정 2회 반복 정제 과정을 통해 최종 화학식 3의 생성물을 얻는다.
Figure 112016073807321-pat00006
상기 화학식 3에서 n은 1 이상의 정수이며, 바람직하게는 1 내지 1000의 정수이다. 상기 화학식 3의 실릴화된 에폭시는 저열팽창계수과 내열성이 향상되었고, 본 발명에서는 4개의 고리(ring) 중 1 내지 2개가 실릴화 된 것을 특징으로 한다.
상기 경화제는 1 내지 5 중량%를 포함한다. 경화제는 공지의 것이라면 특별한 제한 없이 사용할 수가 있으며, 구체적인 예로, 아민 화합물, 페놀 수지, 산무수물, 이미다졸 화합물, 폴리아민 화합물, 히드라지드 화합물, 디시안디아미드 화합물 등이 있다. 경화제는 바람직하게는 방향족 아민 화합물 경화제 또는 페놀 수지 경화제로부터 선택된 1종 이상의 물질로 이루어지는데, 방향족 아민 화합물 경화제 또는 페놀 수지 경화제는 상온에서 장기간 보관하여도 접착 특성 변화가 적은 장점을 가진다. 방향족 아민 화합물 경화제로는 m-자일렌디아민, m-페닐렌디아민, 디아미노디페닐메탄, 디아미노디페닐셜폰, 디아미노디에칠디페닐메탄, 디아미노디페닐에테르, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 2,2‘-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]셜폰, 4,4’-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠 등이 있으며 이들을 단독 또는 병용하여 사용할 수 있다. 또한, 페놀 수지 경화제로는 페놀노볼락수지, 크레졸노볼락수지, 비스페놀A 노볼락수지, 페놀아랄킬수지, 폴리-p-비닐페놀 t-부틸페놀노볼락수지, 나프톨노볼락수지 등이 있으며, 이들을 단독 또는 병용하여 사용할 수 있다. 상기 경화제의 함량은 1 중량% 미만일 경우에는 열경화성 수지에 대한 경화 효과가 부족하여 내열성 저하가 초래되고, 5 중량%를 초과하면, 열경화성 수지와의 반응성이 높아지게 되어 전자파 차폐용 접착필름의 취급성, 장기보관성 등의 물성 특성이 크게 떨어지게 된다.
상기 용매는 함량이 35 내지 40 중량%가 포함되도록 한다. 상기 용매는 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 에틸아세테이트, 메틸피롤리돈, 아세톤, 메틸 셀루솔브, 에틸셀루솔브, 부틸 셀루솔브로, 메틸에틸케톤(MEK), 톨루엔(Toluene), DBE(Dibasic Ester)로 구성되는 그룹 중 하나 또는 둘 이상을 포함하거나 이들이 물과 혼합된 수용액의 형태로 사용 가능하며, 다만 바인더 수지를 용해 시키거나 도전성 분말을 분산시키는 용매는 같은 것을 사용하거나 각 공정에 따라 다른 용매를 사용할 수도 있다.
상기 도전성 분말은 40 내지 55 중량%를 포함한다. 상기 도전성 분말은 전기전도도가 우수한 금속분말, 표면에 금속이 코팅된 금속산화물 분말 중 선택된 어느하나로 이루어진다. 또한, 상기 도전성 분말은 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 구리(Cu) 중 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있으며, 은분말(silver powder) 또는 은(Ag)이 코팅된 구리(Cu) 분말을 사용할 수도 있다. 본 발명에서 사용가능한 금속분말의 구체적인 예로는 페로사 SF-70A, SF-9ED, SF-7A, SF-7E, SF-9, SF-15-2, HRP사 SF-162 등을 둘 수 있고, 은이 코팅된 구리분말로는 페로사 AgCu-200, AgCu-250, AgCu-300, AgCu-400 등을 들 수 있다.
바람직하게는 은(Ag)이 코팅된 구리(Cu) 분말을 사용함으로써 우수한 전기전도도를 가짐과 동시에 내마모성을 크게 증가시킬 수 있게 된다. 상기 은(Ag) 분말의 경우 평균입도(D50) 1~10㎛의 플레이크상 분말을 사용하고, 은이 코팅된 구리분말의 경우 평균입도(D50) 5~10㎛의 플레이크상 분말을 사용한다. 상기 금속분말 함량이 40 중량% 미만일 경우에는 도전성이 불량한 반면, 55 중량%를 초과할 경우에는 전자파 차폐 효과의 증가에 비하여 제조원가가 지나치게 상승하는 단점이 있다.
상기 전도성 조성물은 이상에서 설명한 물질들 외에 필요에 따라 분산제, 계면활성제, 습윤분산제, 소포제, 계면결합제, 레벨링제, 증점제(rheology controller) 등을 더 첨가할 수 있다. 상기 계면활성제는 도전성 분말을 용매에 분산할 때에 보다 분산을 용이하게 하도록 첨가해주는 것으로 비이온계, 양이온계, 음이온계 화합물 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는 화합물이 사용될 수 있다. 또한, 습윤분산제, 소포제, 계면결합제, 레벨링제는 도전성 분말의 분산이 용이하게 할 뿐만 아니라 페인트조성물의 코팅 표면특성 등을 양호하게 하기 위해서 첨가해주는 것으로서, 염소계화합물, 불소계 화합물, 실리콘계 화합물, 비실리콘계 화합물, 글리콜계 유도체, 에폭시, 카르복실, 아민 말단의 실란계 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것이 사용될 수 있다.
상기 전도성 조성물은 제1 필름의 일측면에 도전층을 형성한다. 상기 전도성 조성물은 건조로에서 열처리하여 건조 시킨다. 이때, 건조 온도는 40 ~ 70℃인 것이 바람직하다. 상기 건조온도가 40℃ 미만에서 건조하면 도막의 건조가 불충분하여 접착성 불량 및 저항상승의 문제가 발생할 수 있고, 충분한 건조를 위해 장시간을 요하므로 생산성의 저하를 가져올 수 있다. 또한, 상기 건조온도가 70℃를 초과하여 건조 시에는 코팅기재의 형태 변형 및 바인더 수지의 기능 저하를 초래할 수 있다.
상기 절연층 형성단계(S20)는 제2 필름의 일면에 절연층을 형성한다. 상기 제2 필름은 외부환경으로부터 오염을 방지하고, 상기 라미네이션 단계에서 절연층을 보호한다. 상기 제2 필름은 투명 필름과 불투명 필름 사이에 점착층이 형성된 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제2 필름은 상기 제1 필름의 재질과 동일하며, 상기 제1 필름의 두께에 부분에 대한 설명은 생략한다.
상기 절연층은 바인더 9 내지 15 중량%, 경화제 1 내지 5 중량%, 용매 35 내지 40 중량%, 필러 40 내지 55 중량%를 포함하는 절연층 조성물을 포함한다. 상기 절연층은 10 내지 15㎛인 것을 특징으로 한다. 상기 절연층 조성물은 전도성 조성물의 바인더, 경화제, 용매와 동일하며, 동일한 구성에 대해 설명은 생략하기로 한다. 따라서, 하기에는 필러에 대해서 설명하기로 한다.
상기 필러는 난연성 필러, 내마모성 필러, 윤활성 필러를 포함한다. 상기 필러는 단면이 1 내지 20㎛인 것을 특징으로 한다. 상기 절연층은 절연층의 두께보다 큰 필러를 사용하여 요철이 형성될 수도 있다. 상기 요철은 하기에 설명될 라미네이션 단계에서 도전층과의 접착력이 향상되는 효과가 있다.
상기 난연성 필러는 수산화알루미늄, 인화합물, 수산화칼슘 및 수산화아연 중 선택된 1종 이상을 포함한다. 상기 내마모성 필러는 수산화티탄, 실리카, 산화지르코늄 및 산화하연 중 선택된 1종 이상을 포함한다. 상기 윤활성 필러는 첨가량에 따른 윤활효과, 바인더 수지 조성물과의 혼합성, 바인더 수지 조성물 내에서의 침강 방지성, 및 첨가량에 따른 가격 상승부담 등의 특성을 고려할 때 카본블랙 또는 불소수지 분말로부터 선택된 1종 이상의 물질로 이루어지고, 특히 입자 분산이 용이하고 입자 크기가 ㎚급인 카본블랙이 더욱 바람직하다.
상기 라미네이션단계(S30)는 제1 필름의 도전층 상부면에 상기 제2 필름의 절연층이 위치되도록 하여 합지한다. 이 때, 합지된 필름 상부면과 하부면에 롤러를 이용하여 합지하여 전체 두께가 130 내지 190㎛인 전자파 차폐 필름을 제조한다. 상기 라미네이션단계(S30)는 상하부에 고무 롤러를 사용하거나 상부면에는 서스(SUS)롤러를 사용할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 3에 의거하여 좀 더 상세하게 설명한다.
단, 하기의 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
<실시예 1>
전도성 조성물은 실릴화 에폭시 10중량%, TPU 1.5중량%, 경화제 2중량%, Ag coated copper 45중량%, DBE(Di Basic Ester) 41.5 중량%를 포함하고, 상기 실릴화 에폭시는 화학식 1의 구조를 갖는 O-크레졸 노블락형 에폭시(Ortho-Cresol Novolac Epoxy)의 4개의 고리(ring) 중 2개가 실릴화 된 것(실릴화 50%)을 사용한다. 상기 전도성 조성물을 두께가 80㎛인 폴리에스테르 필름의 일측면에 도포하여 도전층이 11㎛인 필름을 제조하였다.
또한, 상기 전도성 조성물에서 Ag coated copper 대신 윤활성 필러를 투입하여 절연층 조성물을 제조하였다. 상기 절연층 조성물을 두께가 60㎛인 폴리에스테르 필름의 일측면에 도포하여 절연층이 14㎛인 필름을 제조하였다.
상기 제조된 필름들에서 절연층과 도전층이 서로 맞대도록 하고, 100℃로 가열된 한 쌍의 롤러를 이용하여 라미네이팅하여 전체 두께가 165㎛인 전자파 차예 필름을 제조하였다.
<실시예 2>
실시예 1에서 화학식 1의 구조를 갖는 O-크레졸 노블락형 에폭시(Ortho-Cresol Novolac Epoxy)의 4개의 고리(ring) 중 1개가 실릴화 된 것(실릴화 25%)을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전자파 차폐 필름을 제조하였다.
<비교예 1>
실시예 1에서 바인더를 시판 중인 에폭시(국도화학의 Bisphenol-A형 기본 고형수지, 제품명 YD-011)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전자파 차폐 필름을 제조하였다.
<비교예 2>
실시예 1에서 바인더를 시판 중인 에폭시(국도화학의 Bisphenol-A형 기본 고형수지, 제품명 YD-012)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전자파 차폐 필름을 제조하였다.
<비교예 3>
실시예 1에서 바인더를 시판 중인 에폭시(국도화학의 Bisphenol-A형 기본 고형수지, 제품명 YD-013K)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전자파 차폐 필름을 제조하였다.
<비교예 4>
실시예 1에서 화학식 1의 구조를 갖는 O-크레졸 노블락형 에폭시(Ortho-Cresol Novolac Epoxy)의 4개의 고리(ring) 중 3개가 실릴화 된 것(실릴화 75%)을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전자파 차폐 필름을 제조하였다.
실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
CTE
(ppm/℃)		 4.2 10.0 15.0 14.5 17 15.5
면저항
(Ω/□)		 0.5 0.5 0.6 0.4 0.6 0.6
내열성
(납조 300℃, 10sec floating)		 pass pass fail
(blister)		 fail
(blister)		 fail
(blister)		 fail
(blister)
열팽창계수 측정
실시예1 내지 2, 비교예1 내지 4를 열팽창계수 측정용으로 동일한 크기의 시편(10?㎝)을 제조한다. 열팽창계수측정기(TMA: Thermomechanical Analysis)를 이용하여 열팽창율을 측정한다. 1STEP, 2STEP으로 진행하고 1STEP에서 250℃까지 온도를 상승시킨 후 30℃로 냉각시키고, 2STEP에서 30 ～ 250℃까지 온도를 증가시키면서 측정하였다. 이때 온도 상승 속도는 5℃/min으로 진행하였다. 표1에는 열팽창계수를 표기한 것이고, 도 2에는 각 온도별 열팽창계수 실험결과를 나타낸 그래프를 표시한 것이다.
비교예1의 시판 중인 에폭시 국도화학의 Bisphenol-A형 기본 고형수지는 열팽창계수가 15ppm/℃인 반면, 실시예1은 4.2ppm/℃, 실시예2는 10ppm/℃인 것으로 보아 온도에 따른 변화량이 현저하게 향상되었다.
면저항 측정
실시예1 내지 2, 비교예1 내지 4를 면저항 측정기에서 상온에 측정하였다. 실시예1 및 실시예2는 0.5Ω/□이고, 비교예1 내지 4는 0.4 내지 0.6Ω/□으로 측정되었다. 상기 실시예1 내지 2, 비교예1 내지 4는 필름의 기본 물성 중에서 기본 항목으로 물성의 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 즉 본 발명의 실시예1 내지 2는 비교예들과 비교하여 면저항의 물성 변화는 거의 없으나 수축율(열팽창계수 측정결과 참조)과 내열성이 향상되었다는 것을 알 수 있다.
내열성 측정
실시예1 내지 2, 비교예1 내지 4를 300℃의 납조(Soldering Bathes)에 10초동안 플로팅(floating)한 후 기포(blister) 및 박리현상 여부를 확인하여 내열성을 평가하였다. 내열성은 기포(blister) 및 박리현상 중 어느 하나라도 있는 경우 fail로 하고, 둘다 없는 경우에 pass로 판단하였다. 실시예 1 내지 2는 기포(blister) 및 박리현상이 없었으나, 비교예1 내지 4에는 기포가 발생하였다.
본 발명에 따른 전자파 차폐 필름은 연성인쇄회로기판(FPCB)에서 요구되는 수축률이 낮고 내열성이 향상시킨 에폭시 합성공정을 포함하고, 상기 합성된 에폭시가 도전층 및 절연층에 적용되어 수축률이 적고, 내열성, 면저항이 향상되었다.

Claims (14)

  1. 제1 필름의 일면에 바인더 9 내지 15 중량%, 경화제 1 내지 5 중량%, 용매 35 내지 40 중량%, 도전성 분말 40 내지 55 중량%를 포함하는 전도성 조성물로 이루어진 도전층을 형성하는 도전층 형성단계;
    제2 필름의 일면에 바인더 9 내지 15 중량%, 경화제 1 내지 5 중량%, 용매 35 내지 40 중량%, 필러 40 내지 55 중량%를 포함하는 절연층 조성물로 이루어진 절연층을 형성하는 절연층 형성단계 및
    상기 제1필름과 상기 제2 필름을 합지하는 라미네이션단계를 포함하고,
    상기 도전층 및 상기 절연층에 형성된 바인더는 폴리에스테르 변성 우레탄 수지, 합성 에폭시 수지, 열가소성 폴리우레탄(TPU; Thermal Poly Urethane), 폴리우레탄우레아 중 적어도 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하며,
    상기 도전층 및 상기 절연층에 형성된 바인더는 합성 에폭시 수지와 열가소성 폴리우레탄(TPU; Thermal Poly Urethane)를 포함하고, 상기 합성 에폭시 수지가 1일 때, 1: 0.11 내지 0.17의 중량%비율로 바인더가 형성되고,
    상기 합성 에폭시 수지는 화학식 S1의 구조를 갖는 O-크레졸 노블락형 에폭시(Ortho-Cresol Novolac Epoxy)를 교반과정과 헥산을 첨가하여 침전시키는 과정과 정제과정을 통하여 4개의 고리(ring) 중에서 1 내지 2개가 실릴화된 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름 제조방법.
    [화학식 S1]
    Figure 112018086809037-pat00012

    (n은 1이상의 정수임.)
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성 에폭시 수지는 O-크레졸 노블락형 에폭시(Ortho-Cresol Novolac Epoxy)가 교반 후 화학식 S2의 구조의 중간생성물 형성하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름 제조방법.
    [화학식 S2]
    Figure 112016073807321-pat00008

    (n은 1이상의 정수임.)
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 합성 에폭시 수지는 상기 중간생성물에 4개의 고리(ring) 중 1 내지 2개가 실릴화된 화학식 S3의 O-크레졸 노블락형 에폭시(Ortho-Cresol Novolac Epoxy)인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름 제조방법.
    [화학식 S3]
    Figure 112016073807321-pat00009

    (n은 1이상의 정수임.)
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 용매는 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 에틸아세테이트, 메틸피롤리돈, 아세톤, 메틸 셀루솔브, 에틸셀루솔브, 부틸 셀루솔브로, 메틸에틸케톤(MEK), 톨루엔(Toluene), DBE(Dibasic Ester)로 구성되는 그룹 중 하나 또는 둘 이상을 포함하거나 이들이 물과 혼합된 수용액인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연층 형성단계는 절연층의 두께보다 큰 필러를 사용하여 요철이 형성시키고,
    상기 라미네이션단계는 상기 절연층의 요철면의 상부에 상기 도전층이 위치되도록 하여 합지하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름 제조방법.
  9. 제 1 항, 제 4 항, 제 5항, 제 7 항 및 제 8 항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전자파 차폐 필름은 상기 제1 필름의 일면에 형성된 상기 도전층과 상기 제2 필름의 일면에 형성된 상기 절연층이 서로 인접하게 합지된 두께가 130 내지 190㎛인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 전자파 차폐 필름은 상기 도전층의 두께가 10 내지 15㎛ 인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 전자파 차폐 필름은 상기 절연층의 두께가 10 내지 15㎛ 인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 필러의 단면이 1 내지 20㎛ 인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 전자파 차폐 필름은 열팽창계수가 4 내지 10ppm/℃인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
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