KR20090032169A - 홀 드릴링용 엔트리 시이트 - Google Patents

Abstract

본 발명의 엔트리 시이트는 금속 호일의 일 표면 상에 비수용성 수지층과 수용성 수지층으로 구성되고 상기 비수용성 수지층은 상기 수용성 수지층 하부에 일층으로 형성되며, 관통 홀 드릴 공정 시 드릴의 발열 방지 및 위치 정확성 향상을 특징으로 하며 고품질의 관통홀을 라미네이트 혹은 플라스틱 보드에 천공하는 방법을 제공한다.

엔트리 시이트, 비수용성 수지층, 수용성 수지층, 드릴공정, 플라스틱보드

Description

홀 드릴링용 엔트리 시이트 { Entry Sheet for Hole Drilling }

본 발명은 라미네이트 혹은 플라스틱 보드에 홀을 만드는 경우 상기 라미네이트 혹은 플라스틱 보드의 위 표면에 드릴링용 엔트리 시이트를 배치한 후 드릴 작업으로 관통홀을 만드는 드릴링용 엔트리 시이트 및 상기 드릴릴용 엔트리 시이트를 사용한 드릴링 방법에 관한 것이다. 현재 인쇄회로기판 홀 작업에 사용되고 있으며 또한 정밀한 천공 작업을 필요로 하는 플라스틱 보드 홀 작업에 적용될 수 있다.

최근 전자 기술은 고기능화 고정밀화가 요구됨에 따라 인쇄회로판의 패턴의 미세화, 고정밀도화, 다층판화가 급속히 진행되고 있다. 특히 반도체 플라스틱 패키지 등에 사용되는 고밀도의 인쇄회로판에 있어서 관통 홀은 소구경화 하여 최소 0.15 mmφ 이하 및 0.075 mmφ 0.05mmφ 관통홀 직경을 갖는 인쇄회로판이 증가되고 있어 그 홀 위치에 대한 고정밀화가 요구되고 있다. 관통홀의 위치 정밀도는 사용되는 드릴 비트의 직경이 감소됨에 따라 감소되는 경향이 있는 것으로 보고되고 있다. 따라서 관통홀의 소구경화에 따른 기존 엔트리 시이트의 위치 정확성에 대한 문제점이 발생하고 있고 이에 대한 물성 향상이 요구되고 있다

미국특허 4781495 및 4929370에 드릴로서 인쇄회로 기판에 구멍을 만드는 천공 방법이 제시되어 있다. 드릴로서 구멍을 형성할 때 인쇄회로기판의 일변 또는 양변에 수용성 윤활제, 예를 들어 고형의 수용성 윤활제이며 디에틸렌글리콜이나 디프로필렌글리콜과 같은 글리콜류와 지방산으로 이루어진 합성왁스와 비이온성 계면활성제와의 혼합물을 종이 등에 함침시킨 시이트가 제공된다. 그러나 드릴의 발열 방지가 부족하고 시이트가 끈적거리게 되는 문제점이 있다고 한다.

일본특허 JP-A-4-92494 및 JP-A-6-344297에는 폴리에틸렌글리콜 또는 폴리에스테르 및 수용성 윤활제로 구성된 시이트를 이용한 드릴링 방법이 제시되어 있다. 그러나 상기 방법은 드릴링된 관통홀의 질을 향상시키고, 끈적거림에 있어 향상성을 제공함에도 불구하고, 일부의 경우 런-아웃에 기인한 홀-위치 정밀도는 감소하는 것으로 발견된다고 한다. 또한 드릴 비트의 직경 감소와 함께 이러한 홀-위치 정밀도의 감소는 늘어나는 경향이 발견된다고 한다.

본 발명의 목적은 금속 호일상에 2층 구조의 수지층을 통해 직경이 최소 0.15 mmφ 이하 및 0.075 mmφ 0.05mmφ 인 드릴 비트를 사용하여 천공하더라도 고정밀도의 홀 위치 정확성을 확보한 라미네이트 혹은 플라스틱 보드용 엔트리시이트 및 그 엔트리시이트를 이용한 천공 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 드릴 비트의 발열을 방지하고 관통홀의 조도(roughness)가 우수한 라미네이트 혹은 플라스틱 보드용 엔트리 시이트 및 그 엔트리 시이트를 이용한 천공 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 기본적 구성은 금속 호일 일면에 비수용성 수지층이 형성되고 비수용성 수지층위에 수용성 수지층으로 이루어지며 수용성 수지층의 경도가 비수용성 수지층의 경도보다 작게 설정되어 있는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구성을 함으로써 상대적으로 경도가 작은 수용성 수지층에 의해 천공 가공시 드릴이 옆으로 미끄러지는 현상이 방지되고 경도가 높은 비수용성 수지층까지 정확하게 드릴이 도달하여 그립 특성이 우수한 비수용성 수지층에 의해 이후의 금속 호일 관통 및 인쇄회로판 관통 시까지 드릴의 홀 정확성이 안정적으로 유지되어 더욱더 향상된 홀 위치 정밀도가 제공된다. 수용성 수지층과 비수용성 수지층의 경도차를 이용함으로써 매 우 정밀한 홀 위치의 정밀도를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 비수용성 수지층과 수용성 수지층의 2층 구조를 가진 드릴링용 엔트리 시이트는 두 수지층의 상호 연계를 통해 홀 위치 정밀도 및 홀 벽 조도(roughness)가 우수한 고품질 드릴링 공정을 가능하게 한다. 따라서 본 발명은 매우 높은 산업상 이용 가능성을 갖는다.

본 발명의 기본적 구성은 금속 호일 일면에 비수용성 수지층이 형성되고 비수용성 수지층위에 수용성 수지층으로 이루어지며 수용성 수지층의 경도가 비수용성 수지층의 경도보다 작게 설정되어 있는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구성을 함으로써 상대적으로 경도가 작은 수용성 수지층에 의해 천공 가공시 드릴이 옆으로 미끄러지는 현상이 방지되고 경도가 높은 비수용성 수지층까지 정확하게 드릴이 도달하여 그립 특성이 우수한 비수용성 수지층에 의해 이후의 금속 호일 관통 및 인쇄회로판 관통 시까지 드릴의 홀 정확성이 안정적으로 유지되어 더욱더 향상된 홀 위치정밀도가 제공된다.

본 발명의 엔트리 시이트에 사용되는 비수용성 수지층은 열가소성 수지 혹은 열경화성 수지 혹은 열가소성 수지와 열경화성 수지의 혼합물로 이루어지며, 두께가 3 ∼ 50μm인 경우가 적합하다.

본 발명의 비수용성 수지층에 적용되는 열가소성 수지의 바람직한 예로는 에틸렌아크릴산 공중합체, 에틸렌메스아크릴산 공중합체, 에틸렌아크릴레이트 공중합체, 폴리스티렌, 폴리비닐아세테이트, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체, 폴리염화비닐, 비닐아세테이트염화비닐 공중합체, 비닐클로라이드에틸렌 공중합체, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐아세탈, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리알릴레이트, 폴리에테르에테르케톤, 폴리페닐렌술파이드, 폴리우레탄등을 포함한다. 이들은 단독으로 혹은 혼합하여 사용될 수 있다.

본 발명의 비수용성 수지층에 사용되는 열경화성 수지의 바람직한 예로는 에폭시수지, 페놀수지, 멜라민수지, 폴리우레탄수지, 우레아수지, 불포화폴리에스테르수지, 아크릴수지, 알키드수지, 시아네이트에스테르수지, 등을 포함한다. 이러한 열경화성 수지는 단독으로 혹은 혼합하여 사용될 수 있다.

본 발명의 비수용성 수지층에 사용되는 열가소성 수지층의 경도를 향상시키기 위하여 열경화성 수지를 혼합하여 사용될 수 있다. 혼합 조성물은 열가소성 수지 함량 100 중량부에 대하여 열경화성 수지 100 중량부 이하로 정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 엔트리 시이트의 금속 호일 표면상에 비수용성 수지층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며 일반적으로 알려져 있는 방법으로부터 선택될 수 있다. 예를 들어 압출을 통한 방법과 유기 용매에 용해하여 얻어지는 코팅액을 금속 호일 면에 적용하여 이를 건조 및 숙성하여 비수용성 수지층을 형성하는 방법이 적용될 수 있다.

본 발명의 엔트리 시이트에 사용되는 수용성 수지층은 물에 용해되는 수용성 수지로 이루어지며 평균 분자량은 5,000 ∼ 500,000 이다. 수용성 수지가 이러한 분자량을 가지면 본 발명의 엔트리 시이트의 구성과 작용에 적합한 물성을 갖게 된다. 수용성 수지층의 두께는 10 ∼ 100μm인 경우가 적합하다.

본 발명의 수용성 수지층의 수용성 수지는 용융 온도가 50 ∼ 100℃ 이다. 따라서 드릴 천공 작업 시 드릴 비트의 마찰열에 의하여 용융되어 드릴 비트의 마찰에 대한 윤활제로서의 역할을 한다.

본 발명의 엔트리 시이트에 사용되는 수용성 수지층에 사용되는 수용성 수지의 예로는 폴리에틸렌산화물, 폴리에틸렌산화물유도체 등을 포함한다. 이들은 단독으로 혹은 혼합하여 사용될 수 있다.

본 발명의 수용성 수지층에 사용되는 폴리에틸렌산화물유도체의 예로는 폴리옥시 에틸렌에스테르, 폴리옥시에틸렌우레탄, 폴리옥시에틸렌프로필렌 공중합체, 폴리옥시에틸렌세틸에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌도데실에테르, 폴리옥시에틸렌노닐에테르 및 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르와 같은 폴리옥시에틸렌의 모노에테르, 폴리옥시에틸렌모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌모노스테아레이트 및 폴리옥시에틸렌모노올레이트와 같은 폴리옥시에틸렌에스테르 등을 포함한다.

본 발명의 수용성 수지 혼합 조성물은 평균 분자량이 5,000 이상 100,000 미만 폴리에틸렌산화물 혹은 폴리에틸렌 유도체 함량은 10 ∼ 80 중량%로, 평균 분자량이 100,000 이상 500,000미만 폴리에틸렌 산화물 혹은 폴리에틸렌 유도체 함량은 20 ∼ 90 중량%로 정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 비수용성 수지층에 상기 수용성 수지층을 형성하는 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 일반적으로 알려져 있는 방법으로부터 선택될 수 있다. 예를 들어 압출을 통한 방법과 용매 혹은 물에 용해하여 얻어지는 코팅액을 비수용성 수지층에 적용한 후 이를 건조하여 드릴링용 엔트리 시이트를 제조하는 방법이 적용될 수 있다.

본 발명의 엔트리 시이트의 비수용성 수지층과 수용성 수지층이 형성되는 금속 호일은 경성 알루미늄, 연성 알루미늄, 연 알루미늄, 고순도 알루미늄, 니켈, 구리등 및 이들의 합금이 사용될 수 있다. 바람직한 두께는 50 ∼ 500μm, 보다 바람직하게는 60 ∼ 150μm인 경성, 연성 혹은 연 알루미늄 호일이 사용되거나 혹은 이러한 호일을 결합하여 얻어진, 두께가 50 ∼ 500 μm, 보다 바람직하게는 60 ∼ 150μm인 알루미늄 호일이 사용된다.

본 발명의 드릴링용 엔트리 시이트는 라미네이트 혹은 플라스틱 보드의 상부 표면에 배치되며 엔트리 시이트의 수용성 수지층에서부터 드릴 천공 작업에 의해 홀이 형성된다. 본 발명에 의한 엔트리 시이트가 사용되는 라미네이트 혹은 플라스틱 보드는 특별한 제한은 없다.

본 발명에 의해 제공되는 엔트리 시이트는 상기 제시한 구성과 작용에 의해서 홀 위치 정확성과 관통홀의 조도(roughness)가 매우 향상된 홀이 얻어질 수 있다.

[실시예]

본 발명은 이하 실시예 및 비교예를 통해 보다 구체적으로 설명될 것이나, 본 발명을 이러한 실시예로 특별히 한정하는 것은 아니다.

실시예 1

평균 분자량이 30,000이고 연화점이 150℃인 폴리에스테르 수지의 비수용성 수지층은 두께가 70μm인 경성 알루미늄 호일의 한 면상에서 두께 30μm로 형성되었다. 그 후 평균 분자량이 100,000인 폴리에틸렌산화물로부터 비수용성 수지층에 두께 30μm로 수용성 수지층을 형성하여 엔트리 시이트를 생성하였다.

실시예 2

수용성 수지층의 두께가 70μm인 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 엔트리 시이트를 생성하였다.

실시예 3

평균 분자량이 30,000이고 연화점이 150℃인 폴리에스테르 수지 100중량부에 대해서 열경화성 수지인 멜라민 수지 25 중량부를 포함하는 혼합물로부터 금속 호일상에 두께가 30μm인 비수용성 수지층을 형성한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 엔트리 시이트를 생성하였다.

실시예 4

수용성 수지층의 두께가 70μm인 것을 제외하고 실시예 3과 동일한 방법으로 엔트리 시이트를 생성하였다.

실시예 5

평균 분자량이 100,000이고 연화점이 150℃인 열가소성 폴리우레탄 수지의 비수용성 수지층은 두께가 70μm인 경성 알루미늄 호일의 한 면상에서 두께 30μm로 형성 되었다. 그 후 평균 분자량 30,000인 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르로부터 비수용성 수지층에 두께 30μm로 수용성 수지층을 형성하여 엔트리 시이트를 생성하였다.

실시예 6

평균 분자량이 100,000이고 연화점이 150℃인 열가소성 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 레졸 타입의 페놀수지 25 중량부를 포함하는 혼합물로부터 금속 호일상에 두께가 30μm인 비수용성 수지층을 형성한 것을 제외하고 실시예 5와 동일한 방법으로 엔트리 시이트를 생성하였다.

실시예 7

평균 분자량이 50,000이고 유리전이 온도가 110℃인 폴리비닐부티랄 수지 50 중량%, 레졸타입의 페놀 수지 30 중량% 및 비스페놀에이 타입의 에폭시 수지 20 중량%를 포함하는 혼합물의 비수용성 수지층은 두께가 70μm인 경성 알루미늄 호일의 한 면상에서 두께 30μm로 형성되었다. 그 후 평균 분자량이 100,000인 폴리에틸렌산화물 30 중량% 및 평균 분자량 30,000인 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르 70중량%를 포함하는 혼합물로부터 비수용성 수지층에 두께 30μm로 수용성 수지층을 형성하여 엔트리 시이트를 생성하였다.

비교예 1 및 2

실시예 1 및 2에서 비수용성 수지층을 금속 호일상에 두께 3μm로 형성한 것을 제 외하고 실시예 1 및 2와 동일한 방법으로 천공용 엔트리 시이트를 얻었다. 관통홀의 위치 정밀도 및 홀조도(roughness)를 평가하였으며 그 결과를 표 1에 나타내었다.

비교예 3 및 4

실시예 3 및 4에서 비수용성 수지층을 금속 호일상에 두께 3μm로 형성한 것을 제외하고 실시예 3 및 4와 동일한 방법으로 천공용 엔트리 시이트를 얻었다. 관통홀의 위치 정밀도 및 홀조도(roughness)를 평가하였으며 그 결과를 표 1에 나타내었다.

비교예 5

실시예 5 에서 비수용성 수지층을 금속 호일상에 두께 3μm로 형성한 것을 제외하고 실시예 5 과 동일한 방법으로 천공용 엔트리 시이트를 얻었다. 관통홀의 위치 정밀도 및 홀조도(roughness)를 평가하였으며 그 결과를 표 1에 나타내었다.

비교예 6

실시예 6 에서 비수용성 수지층을 금속 호일상에 두께 3μm로 형성한 것을 제외하고 실시예 6 과 동일한 방법으로 천공용 엔트리 시이트를 얻었다. 관통홀의 위치 정밀도 및 홀조도(roughness)를 평가하였으며 그 결과를 표 1에 나타내었다.

비교예 7

실시예 7 에서 비수용성 수지층을 금속 호일상에 두께 3μm로 형성한 것을 제외하고 실시예 7 과 동일한 방법으로 천공용 엔트리 시이트를 얻었다. 관통홀의 위치 정밀도 및 홀조도(roughness)를 평가하였으며 그 결과를 표 1에 나타내었다.

시험방법

1)관통홀의 위치 정밀도 : 2개의 시료판을 적재하여 3000 타격으로 드릴 한 후에 홀 위치의 지정된 위치와 적층된 시료판의 하부판의 뒷면에 드릴링된 관통홀의 위치 사이의 불일치를 측정하여 평균값으로 나타내었다.

2)홀벽의 조도 : 3000 타격으로 드릴링된 홀의 20홀의 홀 벽 조도를 측정하여 평균값으로 나타내었다.

3)시험 조건 : 0.1mmφ 드릴비트, 300,000 rpm, 3,000 타수

표 1

항목	실시예							비교예
	1	2	3	4	5	6	7	1	2	3	4	5	6	7
홀위치정확성(μm)	15	14	14	12	13	11	10	28	26	26	25	26	23	25
홀벽의 조도 (μm)	15	14	14	14	7	6	7	16	14	15	14	8	6	7

Claims (8)

1. 금속 호일 일면에 비수용성 수지층이 형성되고 비수용성 수지층 위에 수용성 수지층이 형성되며, 수용성 수지층의 경도가 비수용성 수지층의 경도보다 작게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 라미네이트 혹은 플라스틱 보드 드릴 공정시 사용하기에 적합한 엔트리 시이트.
2. 제 1항에 있어서 상기 비수용성 수지층의 두께는 3 ∼ 50μm 임을 특징으로 하는 엔트리 시이트.
3. 제 1항에 있어서 상기 비수용성 수지층은 열가소성 수지 혹은 열경화성 수지로 구성되는 그룹 중에서 선택된 최소 하나 혹은 하나 이상의 수지를 포함한 혼합물을 특징으로 하는 엔트리 시이트.
4. 제 3항에 있어서 상기 비수용성 수지층은 열가소성 수지 그룹으로부터 선택된 최소 하나 혹은 하나 이상의 수지를 포함한 혼합조성물과 열경화성 수지 그룹으로부터 선택된 최소 하나 혹은 하나 이상의 수지를 포함하는 혼합 조성물은 열가소성 수지 함량 100 중량부에 대하여 열경화성 수지 함량 100 중량부 이하로 이루어진 것을 특징으로 하는 엔트리 시이트.
5. 제 1항에 있어서 상기 수용성 수지층의 두께는 10 ∼ 100μm 임을 특징으로 하는 엔트리 시이트.
6. 제 1항에 있어서 상기 수용성 수지층의 수용성 수지는 평균 분자량이 5,000 ∼500,000 임을 특징으로 하는 엔트리 시이트.
7. 제 1항에 있어서 상기 수용성 수지층의 수용성 수지는 폴리에틸렌산화물, 폴리에틸렌산화물유도체 중 선택된 하나 혹은 하나 이상을 포함하는 수용성 혼합조성물을 특징으로 하는 엔트리 시이트.
8. 제 7항에 있어서 상기 하나 이상의 수용성 수지를 포함하는 수용성 수지 혼합 조성물은 평균 분자량이 5,000 이상 100,000 미만인 폴리에틸렌산화물 혹은 폴리에틸렌산화물유도체 함량 10 ∼ 80 중량%, 평균 분자량이 100,000 이상 500,000 미만 폴리에틸렌 산화물 혹은 폴리에틸렌산화물유도체 함량 20 ∼ 90 중량% 로 이루어진 것을 특징으로 하는 엔트리 시이트.