KR20080113421A - 열프레스용 이형시트 및 이를 이용하여 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

내열성 플라스틱으로 이루어지는 필름과, 필름의 적어도 한 쪽의 면에, 유리 전이온도(Tg)가 -50~20℃이고 이형성을 가지는 수지층을 가지는 열프레스용 이형시트이다. 열프레스 후에 기판에 손상 등을 입히지 않을 뿐만 아니라, 수지부착 등의 오염을 발생시키지 않고, 더 나아가 단자도금에 의한 금도금처리면이 변색을 초래하거나, 접속신뢰성이 저하하지 않고, 피착체(被着體)로부터 용이하게 박리 가능하다.

열프레스용 이형시트, 플렉시블 프린트 배선판

Description

열프레스용 이형시트 및 이를 이용하여 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 방법{MOLD RELEASE SHEET FOR HOT PRESSING AND METHOD FOR MANUFACTURING FLEXIBLE PRINTED WIRING BOARD USING THE SAME}

본 발명은, 이형시트, 특히 가열 프레스가공을 진행할 시에, 피가공물과 열판 사이에 배치하여, 열이나 압력을 피가공물에 균일하게 가하는 것이 가능한 이형시트 및 이를 이용한 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

종래로부터, 물품의 표면에 보강이나 장식을 목적으로, 보강재나 장식품 등을 붙이는 것이 이루어지고 있다. 예를 들어, IC카드의 IC표면을 보호하는 목적으로 투명한 보호필름을 붙이거나 플렉시블 프린트 배선판의 제조공정 등을 들 수 있다. 이러한 것들의 가공은, 주로 가열프레스가 이루어지는 경우가 많으며, 특히 붙일 시에는, 열경화성 수지로 이루어지는 접착제를 사용하는 경우는, 특히 고온, 예를 들어 180℃이상의 온도에서의 가열프레스가 이루어진다. 또한, 가열프레스는 상기 붙일 시뿐만 아니라, 금형을 사용한 금형성형 등, 특정의 형상으로 가공할 시에도 이루어진다.

상기 가열프레스 공정에 있어서, 통상 피가공물과 열판 사이에 이형시트를 배치하는 것이 실시되고 있다. 상기 이형시트는, 금형이나 열판으로부터 피가공물 을 용이하게 박리시킬 수 있고, 또한 금형이나 열판에 의하여 피가공물에 손상을 입히는 것을 방지하고, 더 나아가 피가공물에 균일한 가열과 압력을 가하기 위하여 사용하는 것이며, 예를 들어, 종이나 플라스틱필름 등이 사용되고 있다(특허문헌 1 내지 8 참조).

이와 같이, 이형시트의 주된 용도로서는, 프린트 배선판의 제조공정을 들 수 있으며, 특히 플렉시블 프린트 배선판의 제조방법에서 사용되고 있다. 플렉시블 프린트 배선판은, 가요성(可撓性) 절연기판의 한 쪽 표면에 금속박막으로 이루어지는 배선패턴이 형성된 배선기판이다. 플렉시블 프린트 배선판은, 종래의 견고한 프린트 배선판과는 달리 유연성, 굴곡성이 뛰어나고 변형이 용이하고 좁은 공간에도 수납 가능한 등의 우수한 특징을 지니고 있어, 휴대전화, 휴대정보단말, 노트북 컴퓨터, 디지털 비디오 카메라 등의 소형화/고밀도화가 요구되는 소형 전자기기의 회로기판 등으로써 광범위하게 사용되고 있다.

이와 같은 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 방법으로는, 소위 전(前) 공정으로 불리는 것이 있는데, 예를 들어 가요성 절연기판의 한 쪽 표면에 금속박막이 형성된 금속박 적층판(동박 적층판(CCL: Copper Clad Laminate) 등)을 출발재료로 하여, 이에 선택적 에칭처리를 행하는 것에 의하여, 금속박막의 필요 없는 부분을 제거하여 배선패턴이 형성된다.

다음으로, 후(後) 공정으로 불리는 것이 있는데, 전 공정에서 형성한 배선패턴의 절단이나 박리의 방지, 절연성의 확보를 위하여 커버레이 필름에 의한 가공이 행하여진다. 이 다음으로, 프린트 배선판의 외부에 접속하기 위하여 삽입하는 에지 커넥터단자, 또는 접속부분의 접속면에 도금처리가 진행된다. 상기 처리는 단자도금으로 불리며, 일반적으로 전해도금에 의한 방법이, 두께의 제어를 하기 쉽고 각 종의 금속을 도금할 수 있기 때문에 널리 실시되고 있다.

종래에는, 융점이 낮은 공정(共晶) 납땜의 전해도금이 실시되어 왔지만, 환경문제를 고려하여 납을 사용하지 않는 방법이 제안되고 있다. 높은 신뢰성을 필요로 하는 경우에는 니켈을 바탕으로 한 경질 금 전해도금이 실시되고 있다.

하지만, 금속박 적층판은, 유연성, 굴곡성이 뛰어난 까닭으로, 원래의 상태로는 핸들링 강도가 충분하지 못하고 선택적 에칭을 실시하기가 어렵다. 따라서, 금속박 적층판의 금속박막이 형성되어 있지 않은 표면에, 폴리에스테르 등의 수지로 이루어진 시트를 배접재로서 첩착하고, 일시적으로 핸들링강도를 향상시킨 상태에서, 선택적 에칭처리에 의해 배선패턴의 형성, 커버레이가공, 단자도금처리를 한 다음, 금속박 적층판으로부터 배접재를 박리시키는 것에 의해 플렉시블 프린트 배선판을 얻는 방법이 널리 채용되고 있다.

플렉시블 프린트 배선판은 얇고 유연하기 때문에, 그대로는 무거운 부품을 탑재하거나 프린트 기판용의 카드 에지 커넥터로 삽입할 수 없기 때문에 접착제가 붙은 보강판을 첨부시키는 것이 실시되고 있다. 상기 접착제에는 감압성(感壓性) 점착제(粘着劑) 타입과 열경화성 접착제(接着劑) 타입이 해당 사용목적에 따라 사용되고 있다. 감압성 점착제 타입은 내용성(耐溶性)이 그다지 좋지 못하고 크리프특성 때문에 높은 접속신뢰성을 필요로 하는 경우에는 사용할 수 없다. 이 때문에 높은 신뢰성이 필요한 경우에는, 열경화성 접착제 타입이 사용되고 있다.

플렉시블 프린트 배선판에, 열경화성 접착제가 붙은 보강판을 첨부시킬 시에는, 열프레스에 의한 열경화성수지를 경화시키는 방법이 통상적으로 실시되고 있다. 회로패턴이나 보강판의 요철을 흡수하고, 접착을 완전하게 하기 위하여 요철 추종성 시트(열프레스용 이형시트)가 사용된다.

종래에는, 요철 추종성 시트로서는, 종이, 섬유보강을 한 실리콘 고무제 시트, 저온열(低溫熱) 가용성 열가소성(熱可塑性) 수지로 이루어진 두꺼운 필름의 양면에 얇은 내열성필름을 적층하여 접착시킨 시트(특허문헌 1 참조), 에틸렌과 메틸 메타크릴레이트의 공중합(共重合) 수지로 이루어 지는 중간층의 상하층에 폴리프로필렌 또는 폴리메틸펜텐이 사용된 필름(특허문헌 2 참조), 폴리올레핀의 양면에 폴리메틸펜텐수지로 이루어지는 층을 형성한 필름(특허문헌 3 및 7 참조), 폴리 4-메틸-1-펜텐 필름을 사용한 이형시트(특허문헌 4 및 5 참조) 등이 사용되고 있다. 하지만 이들의 이형시트는, 열프레스 후에 플렉시블 프린트기판과의 이형성이 충분하지 못하거나, 열프레스 시에 시트로부터의 용출물(溶出物)에 의하여, 구리 등의 도전체에 의해 형성된 회로의 면이나 단자도금에 의한 금도금처리면이 변색을 초래하거나, 접속신뢰성이 저하하는 문제가 발생되고 있었다. 이러한 문제들을 해결하기 위하여, 금속판의 표면에 폴리실록산을 코팅하여 이루어진 프린트기판 적층용 이형시트(특허문헌 6 참조)나 특정의 지환식(脂環式)올레핀계수지로 이루어진 이형필름을, 수지필름의 적어도 한 쪽에 적층된 적층체로 이루어진 이형시트(특허문헌 8 참조)가 제안되어 있으나, 아직은 모두 만족스러운 것은 아니다.

[특허문헌]

특허문헌1: 특개평1-276694호 공보

특허문헌2: 특개평2-24139호 공보

특허문헌3: 특개평2-175247호 공보

특허문헌4: 특개평2-238911호 공보

특허문헌5: 특개평3-73588호 공보

특허문헌6: 특개평5-147055호 공보

특허문헌7: 특개2000-263724호 공보

특허문헌8: 특개2001-233968호 공보

발명의 개시

본 발명은, 이형시트, 특히 가열 프레스가공을 진행할 시에, 피가공물과 열판의 사이에 배치하여, 열이나 압력을 피가공물에 균일하게 가하는 것이 가능한 이형시트 및 이를 이용하여 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 방법에 관한 것이며, 특히 열프레스 시에 시트로부터의 용출물에 의하여, 열프레스 후의 플렉시블 프린트 배선판에 있어서 금도금처리면의 변색도가 적은 열프레스용이형시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 상기와 같은 우수한 성능을 가지는 열프레스용 이형시트를 개발하고자 심혈을 기울여 연구를 반족한 결과, 내열성 플라스틱 필름의 적어도 한 쪽의 면에, 열프레스 시에 시트로부터의 용출물을 방어하기 위하여, 특정의 형상을 가지는 수지층을 마련하여 이루어지는 이형시트에 의하여, 그 목적을 달성하는 것을 찾아내고, 이 지견을 바탕으로 본 발명을 이루기에 도달하였다. 즉, 본 발명에 의하면 이하에 나타내는 열프레스이형시트가 제공된다.

[1] 내열성 플라스틱으로 이루어지는 필름과, 상기 필름의 적어도 한 쪽의 면에, 유리 전이온도(Tg)가 -50~20℃이고 이형성을 가지는 수지층을 가지는 열프레스용 이형시트.

[2] 상기의 [1]에 있어서, 상기 수지층의 두께가 0.1~10㎛인 열프레스용 이형시트.

[3] 상기의 [1] 또는 [2]에 있어서, 상기 수지층이 아크릴계수지와 가교제의 반응물인 열프레스용 이형시트.

[4] 상기의 [1] 내지 [3]중의 어느 하나에 있어서, 하기 변색도 실험에 의한 변색도가 0~3.0의 범위 내인 열프레스용 이형시트.

변색도 실험:

(1) 금도금 시트(두께가 3㎛의 니켈 하지층 상에 금도금 층이 0.15㎛의 두께로 적층되어 있는 것, 표면거칠기 Ra=0.24㎛)의 금도금처리면의 L*a*b*표색계에 의한 명도지수, 크로마티넥스 지수를 측정한다.

(2) 상기 금도금 시트 상에, 수지층 측이 금도금처리면과 접촉하도록 열프레스용 이형시트를 재치하고, 온도가 180℃이고 압력 30㎏/㎠의 조건하에서 한 시간 가열 압착한다. 방냉(放冷) 후, 열프레스용 이형시트를 금도금 시트로부터 분리하고, 금도금처리면의 명도지수, 크로마티넥스 지수를 측정한다.

(3) 열프레스 전후의 금도금처리면의 변색도JIS Z 8730에 규정하는 L*a*b*표색계에 의한 색차(色差)에 근거하여 산출한다.

[5] 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 방법으로서, 열판을 사용하여 열프레스 하는 것에 의하여 플렉시블 프린트 배선판의 배선형성면과는 반대측의 면에 열경화성 접착제가 붙은 보강판을 첨부시키는 첨부공정에서, 상기 [1] 내지 [4]중의 어느 하나에 따른 열프레스용 이형시트를, 적어도 상기 열판과 상기 플렉시블 프린트 배선판의 상기 배선형성면의 사이에 개재시키는 플렉시블 프린트 배선판의 제조방법.

[6] 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 방법으로서, 열판을 사용하여 열프레스 하는 것에 의하여 플렉시블 프린트 배선판의 배선형성면에 커버레이필름을 첨부시키는 첨부공정에서, 상기 [1] 내지 [4]중의 어느 하나에 따른 열프레스용 이형시트를, 적어도 상기 열판과 상기 커버레이필름 사이에 개재시키는 플렉시블 프린트 배선판의 제조방법.

본 발명의 열프레스용 이형시트는, 열프레스 후에 용이하게 박리 가능한 이형시트이며, 금도금 면에 적층하여 열프레스 등의 가공을 진행하여도 금도금처리면의 변색도가 적은 시트를 제공하는 것이다. 즉, 열프레스 후에 플렉시블 프린트 배선판에 손상 등을 입히지 않을 뿐만 아니라, 수지부착 등의 오염을 발생시키지 않고, 더 나아가, 열프레스 시에 시트로부터의 용출물에 의하여 구리 등의 도전체로부터 형성된 회로패턴이나 단자도금에 의한 금도금처리면이 변색을 초래하거나, 접속신뢰성이 저하하지 않고, 피착체(被着體)로부터 용이하게 박리 가능한 등의 효과를 가져다 준다.

본 발명의 실시를 위한 최적의 형태

이하 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서, 당업자의 통상의 지식을 바탕으로 하여, 이하의 실시형태에 대하여 적절하게 변경, 개량 등이 더해진 것도, 당연히 본 발명의 범위 내에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 열프레스용 이형시트는, 내열성 플라스틱으로 이루어지는 필름과, 필름의 적어도 한 쪽의 면에, 유리 전이온도(Tg)가 -50~20℃ 수지층을 가지는 시트이다. 이하, 그 상세한 부분에 대하여 설명한다.

본 발명의 열프레스용 이형시트를 구성하는 내열성 플라스틱으로 이루어지는 필름은, 핸들링성이나 쿠션성 및 피가공물의 표면에 요철이 있을 경우, 열프레스 시에 상기 요철과의 추종성을 얻기 위하여 필요하다. 특히 추종성(追從性))은, 피가공물에 대하여, 균일한 가열과 가압을 가능하게 하고, 이에 의하여 정밀도가 높은 가공, 예를 들어 커버레이 필름을 표면의 요철에 대하여 기포가 없게 부착하거나, 위치가 어긋나거나 뜨지 않도록 보강판의 부착이 가능해진다. 이러한 필름으로서는, 융점이 210℃이상인 것이 바람직하다. 이러한 필름으로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 트리아세틸 셀룰로오스, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에테르술폰, 방향족 폴리아미드, 폴리술폰 등의 합성수지(내열 플라스틱)제 필름이다. 그 중에서도 내열성, 내약품성, 요철추종성의 관점으로부터 볼 때 폴리부틸렌 테레프탈레이트가 가장 적합하다. 또한, 필름은 투명한 것이어도 좋고, 이를 구성하는 재질에 각종 안료나 염료를 배합하여 착색시킨 것이어도 좋고, 또한 그 표면이 매트형상으로 가공되어 있어도 좋다. 필름의 두께는, 열프레스 시의 쿠션성을 차감하지 않는 범위 내에서 사용이 가능한, 통상 10~150㎛의 범위이다. 핸들링성을 감안해서 25~100㎛인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 열프레스용 이형시트를 구성하는 필름에는, 공지의 첨가제, 구체적으로는, 내열안정제, 내산화안정제, 내후(候)안정제, 자외선흡수제, 대전방지제 등을 함유시킬 수 있다. 또한, 필름과 수지층의 밀착성을 향상시키기 위하여, 필름에 표면처리를 실시하거나, 및/또는 필름과 수지층 사이의 접착성을 가지는 중간층을 마련하는 것이 바람직하다. 필름에 실시하는 표면처리로서는, 예를 들어, 코로나 방전처리·글로 방전처리 등의 방전처리, 프라즈마 처리, 화염 처리, 오존 처리, 자외선 처리·전자선 처리·방사선 처리 등의 전리활성선 처리, 샌드매트 처리·헤어라인 처리 등의 조면(粗面)화 처리, 화학약품 처리, 이(易)접착층도포 처리 등을 들 수 있다.

본 발명의 열프레스용 이형시트는, 적어도 상기 내열성플라스틱으로 이루어지는 필름과, 상기의 필름상의 직접 또는 소망에 의해 마련되는 중간층을 개재하고, 수지층을 가지는, 즉 적층구조를 가지는 시트이다. 수지층의 유리 전이 온도(Tg)는, -50℃~20℃이다. 유리 전이온도가 -50℃보다 낮으면, 열프레스후에 시트를 박리할시에 수지부착을 생성하기 쉽게 되고, 금도금처리면의 변색의 하나의 원인으로 된다. 한편, 유리 전이온도가 20℃보다 높으면, 열프레스후에 열프레스용 이형시트가 플렉시블 프린트 배선판에 붙어버려서, 박리시키기가 곤란하게 되기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 열프레스 후의 이형시트와 플렉시블 프린트 배선판을 분리할 시에, 플렉시블 프린트 배선판으로의 수지부착과 이형을 감안하면, 본 발명의 열프레스용 이형시트의 수지층을 형성하는 수지의 Tg는, -30~15℃인 것이 바람직하고, -10℃~10℃인 것이 더욱더 바람직하다.

또한, 본 발명에서 말하는「유리 전이온도」는, 열프레스용 이형시트로부터 박리시킨 수지층에 대하여 시차주사열량측정(DSC)하는 것에 의하여 얻은 값(℃)을 말한다. 또한, 유리 전이온도의 측정방법의 상세한 내용에 대해서는 후술한다.

본 발명에 있어서, 열프레스용 이형시트의 수지층은, 상기 유리 전이온도를 가지는 것이라면, 특히 제한되지 않고, 다양한 것을 사용할 수 있다. 다만, 플렉시블 프린트 배선판으로부터의 이형성을 감안할 때, 아크릴계 수지와 가교제와의 반응물인 것이 바람직하다.

수지층을 형성하는 수지로서 사용되고 있는 아크릴계 수지는, 가교제와 반응이 일어날 수 있는 것이다. 구체적으로는, 아크릴산 알킬 에스테르 및/또는 메타크릴산 알킬 에스테르와, 가교제와 반응을 일으킬 수 있는 관능기를 가지는 단량체(單量體)의 공중합체를 들 수 있다. 상기 아크릴산 알킬 에스테르 및 메타크릴산 알킬 에스테르를 구성하는 알킬 에스테르로는, 예를 들어, 메틸 에스테르, 에틸 에스테르, 프로필 에스테르, 이소프로필 에스테르, 부틸 에스테르, 이소부틸 에스테르, s-부틸 에스테르, t-부틸 에스테르, 펜틸 에스테르, 헥실 에스테르, 헵틸 에스테르, 옥틸 에스테르, 이소옥틸 에스테르, 2-에틸 헥실 에스테르, 이소데실 에스테르, 도데실 에스테르, 트리데실 에스테르, 펜타데실 에스테르, 옥타데실 에스테르, 노나데실 에스테르, 에이코실 에스테르 등을 들 수 있다. 가교제와 반응할 수 있는 관능기를 가지는 단량체로서는, 그 관능기가 카르복시기인 아크릴산, 메타크릴산, 카르복시에틸 아크릴레이트, 카복시펜틸 아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 및 크로톤산을 들 수 있고, 그리고, 그 관능기가 하이드록실기인 아크릴산 하이드록시에틸, 메타크릴산 하이드록시에틸, 아크릴산 하이드록시프로필, 메타크릴산 하이드록시프로필, 아크릴산 하이드록시부틸, 메타크릴산 하이드록시부틸, 아크릴산 하이드록시헥실, 메타크릴산 하이드록시헥실, 아크릴산 하이드록시옥틸, 메타크릴산 하이드록시옥틸, 아크릴산 하이드록시데실, 메타크릴산 하이드록시데실, 아크릴산 하이드록시라우릴, 및 메타크릴산 하이드록시라우릴 등을 들 수 있다.

나아가, 소망에 따라 상술한 단량체 이외의 단량체를 함께 사용하여도 좋다. 구체적으로는, 스틸렌, 아세트산비닐, 아크릴로니트릴, 아크릴아미드, 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트, N-비닐 피롤리돈, 및 테트라 퍼퓨릴 아크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기 수지층을 형성하는 수지는, 전술의 아크릴산 알킬 에스테르 및/또는 메타크릴산 알킬 에스테르의 단량체와, 가교제와의 반응이 일어날 수 있는 관능기를 가지는 단량체를 라디칼 공중합시키는 것에 의하여 얻을 수 있다. 이 경우의 공중합법은 널리 알려져 있으며, 유화중합법, 용액중합법, 괴(塊)상중합법, 현탁중합법, 및 광중합법 등을 들 수 있다.

본 발명의 열프레스용 이형시트에 있어서는, 수지층을 형성하는 수지는 가교제로 가교되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 가교제는 사용되는 수지에 맞추어 적당히 선택하면 되고, 이소시아네이트계 가교제, 금속킬레이트 가교제 또는 에폭시계 가교제 등이 바람직하게 사용되지만, 열프레스 공정후의 플렉시블 프린트 배선판으로부터의 이형성 및 수지부착방지의 면에서 볼 때, 이소시아네이트계 가교제를 사용하는 바람직하다. 이소시아네이트계 가교제로서는, 예를 들어, 2,4-트릴렌 디이소시아네이트, 2,6-트릴렌 디이소시아네이트, 1,3-크실릴렌 디이소시아네이트, 1,4-크실릴렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4-디이소시아네이트, 3-메틸 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 디사이클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디사이클로헥실-2,4-디이소시아네이트, 리신 이소시아네이트 등을 들 수 있다. 그중에서도, 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 삼량체(예를 들면, 상품명:타게네이트D-170N, 미쯔이화학폴리우레탄(주)제 등)을 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 가교제는, 뛰어난 이형성과 내열성을 부여할 수 있는 등의 효과를 발휘하는 점에 있어서 바람직하다. 그리고, 「가교제」는 단독으로 사용하여도 좋고, 두 가지 이상을 조합시켜서 사용해도 좋다.

또한, 본 발명의 열프레스용 이형시트에 있어서, 상기 수지와 상기 가교제의 반응물의 유리 전이온도(Tg)가 -50~20℃되도록 상기 수지와 상기 가교제를 적절히 배합하면 되지만, 통상, 100질량부의 수지에 대해, 가교제를 0.15~5.0질량부 배합시키는 것이 바람직하다. 100질량부의 수지에 대한, 가교제의 배합량이 0.1질량부 보다도 적으면, 플렉시블 프린트 배선판에 수지부착 등이 발생하거나, 플렉시블 프린트 배선과의 이형성이 손상되는 경우가 있다. 한편, 5.0질량부를 초과하면, 상온 부근에서의 플렉시블 프린트 배선판과의 밀착성이 저하하는 경우가 있다. 플렉시블 프린트 배선판으로의 오염방지, 및 이형성의 면에서 가교제의 배합비율은, 100질량부의 수지에 대해 0.2~3.0질량부인 것이 더욱더 바람직하다.

다음으로, 본 발명의 열프레스용 이형시트를 제작하는 방법에 대하여 설명한다. 먼저, 내열성 플라스틱으로 이루어지는 필름의 상면에 수지층을 형성하려면, 상기한 성분을 적당한 용제에 용해 또는 분산시키고, 고형분 농도가 20~50 질량% 정도의 수지층 형성 도공액을 조제한다. 이어서, 상기 수지층 형성 도공액을 필름의 상면에 직접상법에 따라 도포한 다음, 건조시키는 것에 의하여 수지층을 형성하면, 열프레스용 이형시트를 제작할 수 있다. 형성하는 수지층의 두께는 0.1~10㎛로 하는 것이 바람직하다. 수지층이 10㎛ 보다 두꺼우면, 열프레스후의 플렉시블 프린트 배선판으로부터 이형시트 분리시에 응집파괴가 일어나기 쉬워지기 때문에, 양호한 이형성을 얻을 수 없게 되는 경우가 있다. 한편, 0.1㎛ 보다 얇으면, 열프레시에 시트로부터의 용출물을 방어하기 어려워지기 때문에, 구리 등의 도전체로 이루어지는 회로패턴이나 금도금처리면의 변색을 방지하기 어려워지기 때문이다. 플렉시블 프린트 배선판으로부터의 이형성과 구리 등의 도전체로부터 형성된 회로패턴이나 금도금처리면의 변색도를 감안할 때, 수지층의 두께는, 0.5~8㎛인 것이 더욱더 바람직하다.

수지층 형성 도공액에는, 종래 관용되고 있는 각종 첨가제, 예를 들면, 가교촉진제, 산화방지제, 안정제, 첨도조정제, 또는 유기 혹은 무기의 충전제 등을 첨가하여도 좋다. 가교촉진제로서는, 예를 들어, 트리에틸아민계, 나프텐산 코발트계, 주석계의 가교촉진제를 들 수 있으며, 특히, 염화제일주석, 테트라-n부틸주석, 수산화 트리메틸주석, 염화 디메틸주석, 라우르산 디-n-부틸주석 등의 주석계 가교촉진제를 사용하는 것이 바람직하다. 이 외에, 산화방지제로서는 페놀계 산화방지제 등을, 첨착부여수지로서는 테르펜계 수지 등을, 유기충전제로서는 아크릴계 내지 우레탄계의 구상미립자 등을, 무기충전제로서는 실리카, 탄산칼슘, 알루미나 등을 바람직하게 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 이형시트는, 전술한 바와 같이 내열성필름의 한쪽 면 또는 양면에 소망에 따라 중간층을 마련하고, 유리 전이온도(Tg)가 -50~20℃의 범위인 수지층을 마련한 것이지만, 이외에 종래에 사용되고 있는 이형시트와 동양(同樣), 폴리올레핀이나 폴리에틸렌 등의 수지로 이루어진 중간수지층의 양면에 본 발명의 이형시트의 수지층이 외측이 되도록 적층한 적층체나 상기 중간수지층의 한 쪽면에 수지층이 외측이 되도록 이형시트를 적층하고, 다른 면에 종래에 사용되고 있는 폴리프로필렌이나 폴리에틸펜텐 등으로 이루어지는 수지필름이나 본 발명의 내열성필름으로 사용되는 필름을 적층한 것도 적층체를 이형시트로서 사용할 수 있다. 이러한 것들은, 중간수지층을 사용하지 않는 이형시트에 비하여, 더욱더 쿠션성을 얻을 수 있는 것이다.

다음으로, 상기의 열프레스용 이형시트를 사용한, 본 발명의 플렉시블 프린트 배선판의 제조방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 플렉시블 프린트 배선판의 제조방법은, 열판을 사용하여 열프레스 하는 것에 의하여 플렉시블 프린트 배선판의 배선형성면과는 반대측의 면에 열경화성 접착제가 붙은 보강판을 첨부시키는 첨부공정에 있어서, 상기 열프레스용 이형시트를, 적어도 상기 열판과 상기 플렉시블 프린트 배선판의 상기 배선형성면의 사이에 개재시키는 제조방법이다. 이하, 그 상세한 내용에 대하여 설명한다.

열경화성 접착제가 붙은 보강판은, 그의 사용용도에 따라 적절히 선택되는데, 보강판과, 상기 보강판의 적어도 한 쪽의 표면상에 배설된 열경화성 접착제로 이루어지는 층을 가지는 것이다. 보강판을 구성하는 재료로는, 예를 들어, 종이페놀, 글라스에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있다. 열경화성 접착제가 붙은 보강판은, 상기 보강판에 열경화성 접착제를 적층시키는 것에 의하여 얻을 수 있다.

열경화성 접착제가 붙은 보강판을 소정의 크기로 제단하고, 플렉시블 프린트 배선판의 배선형성면의 반대면(이면)의 소정위치에 위치시킨다. 여기서, 열경화성 접착제가 붙은 두꺼운 보강판을 사용하기 때문에, 그 단차(段差)를 흡수하지 못할 시에는, 더미판(상술한 소정의 위치에 상당하는 부분이, 가운데가 도려내어진 판)을 사용하는 것이 통상 이루어지고 있다.

다음으로, 열판과 플렉시블 프린트 배선판의 배선형성면의 사이에, 필요에 응하여, 나아가 열판과 열경화성 접착제가 붙은 보강판의 사이에, 본 발명의 열프레스용 이형시트를 개재시킨다. 다만, 열프레스용 이형시트가 내열성 필름의 한 쪽면에만 수지층을 마련하였을 경우, 수지층 측을, 배선형성면과 접촉시킨 상태에서 개재시킬 필요가 있다. 또한, 열판과 열경화성 접착제가 붙은 보강판의 사이에도, 열프레스용 이형시트를 개재시킬 경우에도 상기와 동일하게, 한 쪽면에만 수지층을 마련한 이형시트의 경우에는, 열프레스용 이형시트의 수지층 측을 열경화성 접착제가 붙은 보강판과 접촉시킨 상태에서 개재시킨다. 다음으로, 열프레스기를 사용하여 열경화성접착제를 경화시키고 보강판을 접착시킨다. 더미판을 사용하였을 경우에는, 실온에 방냉 후, 더미판을 떼어내는 것에 의하여 보강판이 붙은 플렉시블 프린트 배선판이 제조된다.

열경화성수지를 경화시키는 데는, 통상 160~200℃, 15~40㎏/㎠의 온도·압력조건 하에서, 30분~2시간 정도 열프레스를 하면 되다.

다음으로, 본 발명의 열프레스용 이형시트를 사용한, 다른 플렉시블 프린트 배선판의 제조방법에 대하여 설명한다. 플렉시블 프린트 배선판의 제조에 있어서, 구리 등의 도전물질로 이루어진 도전체 층을 선택적 에칭처리를 한 다음, 형성된 회로패턴을 피복하도록 열경화성수지로 이루어지는 커버레이필름을 첩착(貼着)한 다음, 160℃이상의 고온조건 하에서 열판에 의하여 가압하고, 커버레이필름의 접착제를 경화시키는 것에 의하여 배선보호층을 형성한다. 이때, 열판과 커버레이필름의 사이에 적어도 수지층이 커버레이 측으로 되도록 이형시트를 적층한 다음, 가열감압한다. 상기 커버레이필름은, 회로패턴 등의 요철에 추종하고, 기포 등을 포함하지 않도록 부착할 필요가 있기 때문에, 이때에 사용되는 이형시트는, 표면요철에 추종성이 양호한 것이 바람직하다.

본 명세서에 있어서의 변색도는, JISZ8730에 규정하는 L*a*b*표색계에 의한 색차를 의미한다. 본 발명에 있어서의 열프레스용 이형시트는, 그 변색도가 0~3.0이하인 것이 바람직하다. 플렉시블 프린트 배선판의 접속신뢰성을 감안하면, 0~1.5인 것이 바람직하다.

다음으로, 실시예에 의한 본 발명을 더욱더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예 의하여 그 아무것도 한정되는 것은 아니다. 또한, 열프레스용 이형시트의 물성치(物性値)의 측정방법, 및 평가방법을 이하에 나타낸다.

[유리 전이온도]

또한, 본 발명에서 말하는「유리 전이온도」는, 열프레스용 이형시트의 수지층만을 박리시키고, 시차주사열량측정(DSC)하는 것에 의하여 얻은 값(℃)을 말한다. 측정은, 시차주사열량계(불부카·에이엑스에스(주)제, 제품명DSC3200S)를 사용하여 승온속도 10℃/분으로 진행했다.

[박리성]

금도금시트(니켈하지층 3㎛의 상에 금도금층이 0.15㎛ 적층되어 있는 것, 표면거칠기 Ra=0.24㎛)를 사용하고, 금도금처리면에 열프레스용 이형시트의 수지층 측을 부착한 다음, 180℃, 30㎏/㎠의 조건하에서 한 시간 열프레스 진행한 다음에 방냉 후, 실온(23℃)에서, 열프레스용 이형시트가 피착체(被着體)로부터 박리되어 있는지 여부를 평가하였다. 평가기준은, 열프레스용 이형시트가 용이하게 금도금시트로부터 박리하였을 경우를 [○]로, 열프레스용 이형시트에 힘을 가하여 박리하였을 경우를 [△]로, 금도금시트로부터 박리가 곤란한 경우를 [X]로 하였다.

[오염성]

상술의 박리성의 평가에 있어서, 열프레스용 이형시트를 박리한 금도금시트의 금도금처리면의 오염성을 마이크로스코프(㈜키엔스제, 제품명 VH-80-000)로 50배 확대하여 평가하였다. 평가기준은, 수지부착이 인정되지 않는 경우를 [○]로, 금도금처리면에 풀이 남아있음으로 인정되었을 경우를 [X]로 하였다.

[변색도]

금도금시트(니켈하지층 3㎛의 상에 금도금층이 0.15㎛ 적층되어 있는 것, 표면거칠기 Ra=0.24㎛)에 있어서의 금도금처리면의 L*a*b*표색계에 의한 명도지수, 크로마티넥스 지수를 측정한다. 그 다음으로, 본 발명의 열프레스용 이형시트를 수지층 측이 금도금처리면과 접촉하도록 위에 얹어서, 온도가 180℃이고 압력이 30㎏/㎠의 조건하에서 한 시간 가열 압착한다. 방냉 후, 열프레스용 이형시트를 박리하고, 금도금처리면의 명도지수, 크로마티넥스 지수를 측정한다. 열프레스 전후의 금도금처리면의 변색도를 JIS Z 8730에 규정하는 L*a*b*표색계에 의한 색차에 근거하여 산출한다.

<실시예 1>

아크릴계수지(A)(유리 전이온도 -8℃, 중량평균분자량 320,000, 구성 단량체로 메타크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 부틸 및 메타크릴산 2-하이드록시에틸을 포함) 60질량부, 아크릴계수지(B)(유리 전이온도 -60℃, 중량평균분자량 900,000, 구성 단량체로 아크릴산 2-에틸헥실 및 메타크릴산 2-하이드록시에틸을 포함) 10질량부, 아크릴계수지(C)(유리 전이온도 18℃, 중량평균분자량 400,000, 구성 단량체로 메타크릴산 메틸, 아크릴산 에틸 및 메타크릴산 2-하이드록시에틸을 포함) 40질량부, 이소시아네이트계 가교제(상품명: 타게네이트D-170N, 불휘발분 20%, 미쯔이화학(三井化學)폴리우레탄(주)제(製) 등) 5질량부, 산화방지제(상품명: 아데카스다부AO-330, 불휘발분 10%, 아사히전화공업(旭電化工業)㈜제(製)) 2질량부, 라우린산 디-n부틸주석(불휘발분1%, 와고우쥰야구공업(和光純藥工業)㈜제(製)) 2질량부 및 메틸에틸케톤 300질량부를 균일하게 혼합, 용해하여 수지 형성 도공액을 조제하였다. 상기 수지 형성 도공액을, 두께 50㎛의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 시트 상에 베이커식 애플리케이터로 도포하고, 130℃로 충분히 건조시키는 것에 의하여 두께 1㎛의 수지층이 형성된 열프레스용 이형시트를 제작하였다. 상기 열프레스용 이형시트의 물성치의 측정결과, 및 각종 특성의 평가결과를 표 1에 나타낸다.

<실시예 2>

아크릴계수지(B)를 2질량부로 한 것 이외에는, 전부 실시예 1과 동일하게 하여 열프레스용 이형시트를 제작하였다. 상기 열프레스용 이형시트의 물성치의 측정결과, 및 각종 특성의 평가결과를 표 1에 나타낸다.

<실시예 3>

아크릴계수지(C) 30질량부, 아크릴계수지(D)(유리 전이온도 -42℃, 중량평균분자량 400,000, 구성 단량체로 아크릴산 2-에틸헥실, 메타크릴산 2-하이드록시에틸 및 아세트산비닐을 포함) 70질량부, 실시예 1에서 사용한 가교제를 15질량부로 변경한 것 이외에는, 전부 실시예 1과 동일하게 하여 열프레스용 이형시트를 제작하였다. 상기 열프레스용 이형시트의 물성치의 측정결과, 및 각종 특성의 평가결과를 표 1에 나타낸다.

<실시예 4>

기재(基材)를 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 변경한 것 이외에는, 전부 실시예 1과 동일하게 하여 열프레스용 이형시트를 제작하였다. 상기 열프레스용 이형시트의 물성치의 측정결과, 및 각종 특성의 평가결과를 표 1에 나타낸다.

<실시예 5>

수지층의 막(膜)두께를 3㎛로 변경한 것 이외에는, 전부 실시예 1과 동일하게 하여 열프레스용 이형시트를 제작하였다. 상기 열프레스용 이형시트의 물성치의 측정결과, 및 각종 특성의 평가결과를 표 1에 나타낸다.

<실시예 6>

수지층의 막 두께를 7㎛로 변경한 것 이외에는, 전부 실시예 1과 동일하게 하여 열프레스용 이형시트를 제작하였다. 상기 열프레스용 이형시트의 물성치의 측정결과, 및 각종 특성의 평가결과를 표 1에 나타낸다.

<비교예 1>

아크릴계수지(A), 아크릴계수지(C)를 사용하지 않고, 아크릴계수지(B)를 100질량부로 사용한 것 이외에는, 전부 실시예 1과 동일하게 하여 열프레스용 이형시트를 제작하였다. 상기 열프레스용 이형시트의 물성치의 측정결과, 및 각종 특성의 평가결과를 표 1에 나타낸다.

<비교예 2>

아크릴계수지(E)(유리 전이온도 22℃, 중량평균분자량 300,000, 구성 단량체로 메타크릴산 메틸 및 아크릴산 부틸을 포함)인 것을 사용한 것 이외에는, 전부 비교 예 1과 동일하게 하여 열프레스용 이형시트를 제작하였다. 상기 열프레스용 이형시트의 물성치의 측정결과, 및 각종특성의 평가결과를 표 1에 나타낸다.

<비교예 3>

열프레스용 이형시트로서 폴리올레핀의 양면에 폴리메틸펜텐을 공압출(共壓出)한 필름을 사용하고, 상기 열프레스용 이형시트의 각종 특성의 평가결과를 표 2에 나타낸다.

<비교예 4>

열프레스용 이형시트로서, 50㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 사용하고, 상기 열프레스용 이형시트의 각종특성의 평가결과를 표 2에 나타낸다.

<비교예 5>

열프레스용 이형시트로서, 50㎛의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 필름을 사용하고, 상기 열프레스용 이형시트의 각종특성의 평가결과를 표 2에 나타낸다.

	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	실시예6	비교예1	비교예2
글라스전이온도(℃)	-10	2	-42	-10	-10	-10	-55	25
도포막두께(㎛)	1	1	1	1	3	7	1	1
박리성	○	○	○	○	○	○	○	×
오염성	○	○	○	○	○	○	×	○
변색도	0.7	0.6	1.8	0.7	0.7	1	3.9	0.9

	비교예3	비교예4	비교예5
초기 밀착성	○	○	○
박리성	○	△	×
오염성	×	×	○
변색도	3.6	10.5	1.4

표 1 및 표 2의 결과로부터, 실시예 1 내지 6의 것은, 모두 변색도가 1.8이하로 낮고, 뿐만 아니라 금도금처리면으로부터의 박리성이 뛰어나고, 또한 쉽게 오염되지 않는 것이라는 것을 알 수 있다. 이에 비하여, 비교예 1 내지 5의 것은, 금도금처리면으로부터의 박리성이나 오염성, 변색도의 어느 한 가지, 또는 양방의 성능을 만족시키지 못하는 것이라는 것을 알 수 있다. 표 2에 나타내는 바와 같이, 종래로부터 사용되고 있는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름이나 폴리부틸렌 테레프탈레이트 필름은, 본 발명의 열프레스용 이형시트보다 이형성 또는 오염성이 뒤진다는 것을 알 수 있다. 상기의 결과로부터 실시예 1 내지 6의 것은, 종래의 플렉시블 프린트 배선판의 제조공정에서 사용되고 있는 이형시트를 대체할 수 있는 재료로 될 수 있음을 생각된다.

[오염성(Cu)]

동박적층판의 폴리이미드면에 배접시트(소마르(SOMAR Corporation)㈜제(製), 소마탓쿠(Somatac)PS-105WA)를 JIS Z0237에 준거하는 방법에 의하여 부착한 다음, 구리 표면에 실시예 1 및 비교예 3 내지 5에 기재된 각 열프레스용 이형시트의 수지면에 붙여 맞춘다. 상기 시트를 180℃, 30㎏/㎠의 조건하에서 한 시간 동안 열프레스 진행한 다음에 방냉 후, 실온(23℃)에서 동박적층판과 열프레스용 이형시트를 분리하였을 시의 구리 표면의 오염성을 마이크로스코프(㈜키엔스제(製), 제품명 VH-8000)로 50배 확대하여 평가하였다. 평가기준은, 수지부착이 인정되지 않는 경우를 [○]로, 구리 표면에 수지성분의 부착이 인정되었을 경우를 [X]로 하였다.

	실시예1	비교예3	비교예4	비교예5
오염성(Cu)	○	X	X	X

표 3의 결과로부터, 실시예 1의 이형시트는 비교예 3 내지 5에 비하여 구리 표면을 오염시키지 않는 것이라는 것을 알 수 있다. 상기 결과로부터, 본 발명의 이형시트는, 종래의 플렉시블 프린트 배선판의 제조공정에서 사용되는 이형시트 대신에 사용하였을 시에도, 구리 표면을 오염시키지 않고 유효하게 사용할 수 있다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 열프레스용 이형시트는, 플렉시블 프린트 배선판의 열경화성 접착제가 붙은 보강판의 첨부공정에 있어서, 열프레스 후에, 수지부착을 일으키지 않고 박리할 수 있을 뿐만 아니라, 금도 금처리면의 변색도가 종래의 것 보다 작기 때문에, 플렉시블 프린트 배선판의 접속신뢰성의 향상에 기여할 수 있다.

Claims (6)

1. 내열성 플라스틱으로 이루어지는 필름과, 상기 필름의 적어도 한 쪽의 면에, 유리 전이온도(Tg)가 -50~20℃이고 이형성을 가지는 수지층을 가지는 열프레스용 이형시트.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 수지층의 두께가 0.1 내지 10㎛인 열프레스용 이형시트.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 수지층이 아크릴계수지와 가교제의 반응물인 열프레스용 이형시트.
4. 하기 변색도 실험에 의한 변색도가 0~3.0의 범위 내인 열프레스용 이형시트.

   변색도 실험:

   (1) 금도금 시트(두께가 3㎛의 니켈 하지층 상에 금도금 층이 0.15㎛의 두께로 적층되어 있는 것, 표면거칠기 Ra=0.24㎛)의 금도금처리면의 L*a*b*표색계에 의한 명도지수, 크로마티넥스 지수를 측정한다.

   (2) 상기 금도금 시트 상에, 수지층 측이 금도금처리면과 접촉하도록 열프레스용 이형시트를 얹고, 온도 180℃ 및 압력 30㎏/㎠의 조건하에서 한 시간 동안 가열 압착한다. 방냉((放冷) 후, 열프레스용 이형시트를 금도금 시트로부터 분리하 고, 금도금처리면의 명도지수, 크로마티넥스 지수를 측정한다.

   (3) 열프레스 전후의 금도금처리면의 변색도JIS Z 8730에 규정하는 L*a*b*표색계에 의한 색차(色差)에 근거하여 산출한다.
5. 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 방법으로서, 열판을 사용하여 열프레스 하는 것에 의하여 플렉시블 프린트 배선판의 배선형성면과는 반대측의 면에 열경화성 접착제가 붙은 보강판을 첨부시키는 첨부공정에서, 청구항 1 내지 청구항 4중 어느 한 항에 따른 열프레스용 이형시트를, 적어도 상기 열판과 상기 플렉시블 프린트 배선판의 상기 배선형성면의 사이에 개재시키는 플렉시블 프린트 배선판의 제조방법.
6. 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 방법으로서, 열판을 사용하여 열프레스 하는 것에 의하여 플렉시블 프린트 배선판의 배선형성면에 커버레이필름을 첨부시키는 첨부공정에서, 청구항 1 내지 청구항 4중 어느 한 항에 따른 열프레스용 이형시트를, 적어도 상기 열판과 상기 커버레이필름 사이에 개재시키는 플렉시블 프린트 배선판의 제조방법.