KR20090042163A - 프레스 성형용 쿠션재, 그 제조방법 및 이를 이용한 프레스성형방법 - Google Patents

프레스 성형용 쿠션재, 그 제조방법 및 이를 이용한 프레스성형방법 Download PDF

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카즈유키 사와다
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이치가와 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 피성형체 전체에 균등하게 프레스압을 전달하기 위한 성형성이 우수한 프레스 성형용 쿠션재 및 그를 이용한 프레스 성형방법을 제공한다.
본 발명에 관련한 프레스 성형용 쿠션재는, 1층 또는 2층 이상의 펠트층과, 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 1층 또는 2층 이상의 폴리머층을 구비한다.
쿠션재

Description

프레스 성형용 쿠션재, 그 제조방법 및 이를 이용한 프레스 성형방법{Cushioning material for press molding, method for manufacturing thereof and method for press molding using thereof}
본 발명은, 인쇄회로기판 등의 피성형체를 프레스 성형할 때 사용하는 쿠션재에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 피성형체 전체에 균등하게 프레스 압을 전달하기 위한 프레스 성형용 쿠션재 및 그 쿠션재를 이용한 프레스 성형방법에 관한 것이다.
인쇄회로기판 등의 전자기기부품의 제조에 있어서, 그 표면에 형성된 배선 패턴을 보호하기 위해, 이를 보호 시트로 피복할 필요가 있다. 이때, 프레스 성형이나 열 압착에 의해 보호시트의 피복이 수행되나, 열과 압력을 전체에 균등하게 인가하기 위해 열판과 피성형체 (예를 들면 인쇄회로기판) 사이에 쿠션재가 설치된다.
예를 들어, 이와 같은 열프레스 용 쿠션재로서, 니들 펀치로 일체화된 부직포를 사용하여, 쿠션성 및 열전달성을 높인 것이 특허문헌 1에 기재되어 있고, 이 쿠션재에 의하면, 인쇄회로기판에 다소의 요철이 있어도, 어느 정도 균일화하여 압 력을 인가하는 것이 가능했다. 그러나, 이 쿠션재를 피성형체에 근접한 위치에서 보호시트를 압착하기 위해 사용하면, 펠트의 기포(基布) 마크나 니들 마크가 보호필름에 전사되는 등의 문제가 있었다. 게다가 회로기판상의 배선 패턴에 의해 출현하는 요철형상은, 미세가공기술의 발전과 함께 매우 미세하게 되었고, 필름의 압착공정에 있어서 배선보호필름을 이 미세한 요철형상에 밀착시키는 것이 어렵기 때문에, 공극(보이드)을 완전히 제거할 수 없었다든지, 필름의 압착위치가 빗나가는 등의 문제가 있었다.
또한, 플렉서블(flexible) 인쇄기판의 제조공정에 있어서, 폴리이미드계 필름을 기재(基材)로 하는 커버층필름을 플렉시블 기판에 압착시킬 때, 배선부의 요철에 기인하여 발생하는 보이드의 발생에 대응하는 쿠션재가 특허문헌 2에 기재되어 있다. 이 문헌에는, 내열성고무로 이루어지는 쿠션재로서, 중심재료로서 내열성 수지를 함침시킨 글라스크로스를 사용하고, 표면 층에 알루미늄판을 서로 붙인 것이 기재되어 있다. 그러나, 이 쿠션재를 사용하여도, 프레스 압이 작용하는 방향에 어느 정도의 탄력성을 제공하는 것에 지나지 않기 때문에, 기판의 미세한 요철형상에는 대응하는 것이 불가능하고, 커버층필름을 기판에 밀착시키는 효과는 충분하지 않았다.
특허문헌 3에는, 프레스성형에 사용되는 피성형체와 열판과의 사이에 설치되는 필름을, 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 층으로 구성하는 것에 의해, 이러한 문제의 해결을 시도한 것이 기재되어 있다. 해당 문헌에 의하면, 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 층으로 이루어진 프레스 성형용 필름을, 프레스판과 피성형체의 커버층필름 사이에 설치하여 열프레스공정을 실시하면, 성형용 필름이 프레스열에 의해 연화하여, 커버층필름의 요철형상을 따라서 밀착하기 때문에, 피성형체에 대하여 프레스압을 균등하게 전달하는 것이 가능하다. 이렇게 함으로서, 프레스 공정 후에 프레스압을 해제하여도 기판과 커버층필름이 밀착한 상태를 얻을 수가 있고, 공극의 발생이나 위치가 어긋남을 방지할 수 있다. 그러나 한번 열 프레스 공정을 실시하면, 이 프레스 성형용 필름은 형상의 복원성이 낮기 때문에, 반복 사용할 수가 없고, 1000㎛ 이하의 박막 필름이기 때문에 단독으로 취급하는 것이 비교적 어렵고, 또한 즉시 새로운 필름과 교환할 필요가 있어, 비용이나 작업 효율 부분에서 더욱 문제가 되었다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 공보 제2003-145567호
[특허문헌 2] 일본 특허 공개 공보 평8-148814호
[특허문헌 3] 일본 특허 공개 공보 제2007-62175호
상술한 종래기술에 있어서의 모든 문제를 감안하여, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 쿠션재로서의 성질을 손상시키지 않고, 비용면 및 작업효율 부분에서 종래의 것보다도 우수한 열프레스 성형용 쿠션재 및 그를 이용한 열프레스 성형방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 예의연구를 거듭한 결과, 펠트층과 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 층을 접착하는 등 일체화함에 따라, 인쇄회로기판의 표면 형상을 따라 변형가능하고 압력을 균등하게 전달함과 동시에, 반복하여 몇 번이고 사용하는 것이 가능한, 우수한 신규 쿠션재를 발명하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 열프레스 성형용 쿠션재로서, 1층 또는 2층 이상의 펠트층과, 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 1층 또는 2층 이상의 폴리머층을 구비하는, 상기 쿠션재에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 펠트층과 폴리머층이 서로 교대로 적층 접착되어 이루어지는 상기 쿠션재에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 외측의 상층 또는 하층의 적어도 한 쪽 이상이 폴리머층인 상기 쿠션재에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 폴리머층의 두께가 50~500㎛인 상기 쿠션재에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 표면에 요철형상을 가지는 전자기기부품을 포함하는 피성형체를 열프레스 성형하기위해 사용되는 상기 쿠션재에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 폴리머층의 두께가 500~1000㎛인 상기 쿠션재에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 외측의 상층 또는 하층의 적어도 한 쪽 이상이 펠트층인 상기 쿠션재에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 프리프레그 및 구리의 박막체를 프레스 성형에 의해 일체화하여 적층체를 성형하기 위해 사용되는, 상기 쿠션재에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 열프레스 셩형용 쿠션재의 제조방법으로서, 1층 또는 2층 이상의 펠트층을 준비하는 공정, 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 1층 또는 2층 이상의 폴리머층을 준비하는 공정, 및 상기 펠트층과 상기 폴리머층을 접착하여 일체화하는 공정을 포함하는, 상기 방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 열프레스 성형방법으로서, 1층 또는 2층 이상의 펠트층, 및 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 1층 또는 2층 이상의 폴리머층을 구비하는 쿠션재를 열프레스판 사이에 배치하여 열프레스 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는, 상기 방법에 관한 것이다.
본 발명의 쿠션재에 의하면, 높은 추종성을 가지고, 피성형체의 표면에 미세한 요철형상이 존재하는 경우라도 보이드(간극)을 생성하지 않고, 프레스압 및 열을 피성형체 전체에 균등하게 전달하여 목적하는 프레스 성형을 수행하는 것이 가 능하고, 동시에 쿠션재로서 반복 사용이 가능하여, 비용 및 작업효율 부분에 있어서 현저히 우수한 신규한 열프레스 성형용 쿠션재를 제공하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 의하면, 프레스 장치의 열판이나 SUS판, 경면판 등 프레스 공정 시에 사용하는 각 요소의 표면에 미소한 휨이나 뒤틀림이 발생하여도, 프레스압을 균일화하여 피성형체에 전달하는 것이 가능하다.
또한, 본 명세서에 있어서 '추종성'이라는 용어는, 피성형체의 표면형상에 대응하여 쿠션재가 변형하기 쉬운 정도를 의미하고, 프레스압을 인가한 경우에, 이 추종성이 높을수록 피성형체에 밀착하여 압력을 보다 균등하게 전달하는 것이 가능하기 때문에, 반도체 부품의 성형, 제조 등 정밀함이 요구되는 용도에 있어 매우 유용하다고 할 수 있다.
본 발명에 관한 쿠션재의 기본적인 구성의 일례를 도 1에 표시한다. 즉, 쿠션재 10은, 펠트층 14, 그 윗면 및 아랫면에 접착된, 초고분자량 폴리올레핀 필름을 포함하는 폴리머층 12a, 12b로 이루어진다.
펠트층 14로서는, 예를 들어 메타계 방향족 폴리아미드 또는 파라계 방향족 폴리아미드로 이루어지는 것을 이용할 수 있다. 또한, 메타계 방향족 폴리아미드와 파라계 방향족 폴리아미드로부터 각각의 2개의 펠트를 서로 겹쳐서, 니들 펀칭에 의해 일체화 시킨 것을 사용하는 것도 가능하다. 펠트층 14의 기포 16은, 예를 들면 메타계 방향족 폴리아미드 섬유 또는 파라계 방향족 폴리아미드 섬유 또는 PBO섬유로부터 선택되는 1종류 또는 복합종 스판사로 이루어지는 것을 한 장 또는 2장 이상 서로 중첩하여 사용하는 것이 가능하다.
펠트층 14의 재료는, 여기서 예시한 것에 한정되지 않으나, 높은 열전도성을 가지는 것이 바람직하게 사용된다. 또한, 회로기판과 같은 전자기기부품을 피성형체로 하는 경우에는, 정전기가 발생하지 않도록 재료 및 그 구성을 선정하는 것이 바람직하다.
또한, 펠트층의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 너무 두께를 크게 하면 목적하는 수의 피성형체를 한번에 처리할 수 없거나, 위치가 어긋나기 때문에, 바람직하게는 약 1~6mm로 하는 것이 적당하다. 보다 구체적으로는, 아래에 후술할 내부 쿠션용은 약 1~2mm, 외부 쿠션용은 약 2~6mm로 하는 것이 바람직하다.
펠트층의 기본 중량은, 특별히 한정되지 않으나, 내부 쿠션용으로서는 100~1000g/m2, 외부 쿠션용으로서는 1000~2000g/m2이고, 또한 밀도는 0.3~0.5g/cm3인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 명세서에 있어서 '내부 쿠션'은 피성형체 측에 배치하여 사용하는 쿠션재, 예를 들어 피성형체에 접촉시켜 사용하는 쿠션재를 의미하지만, 후술할 이형 필름 등, 본 발명의 쿠션재에 의한 유리한 효과를 저해하지 않는다면 추가의 구성요소를 자유롭게 그 사이에 끼워서 사용하는 것도 포함된다.
이에 대하여, 본 명세서에 있어서 '외부 쿠션'이라는 것은, 열판측에 배치하여 사용하는 쿠션재이다.
본 발명에 관한 쿠션재 10의 폴리머층 12a, 12b는, 바람직하게는 평균분자량 이 약 100만~1000만, 보다 바람직하게는 약 200만~600만의 초고분자량 폴리올레핀으로 이루어진다. 본 발명의 폴리머층 12a, 12b로는, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1펜텐 등의 α-올레핀의 단독 중합체 또는 공중합체를 적절하게 사용하는 것이 가능하다. 구체적인 일례로서, 요도가와 휴텍 주식회사에서 입수 가능한 울트라 폴리머(점도 평균 분자량 200만)을 들 수 있다. 또한, 이들과 다른 폴리머를 서로 짝지어서 폴리머층 12a 또는 12b를 형성할 수도 있다.
폴리머층 12의 두께로서는, 쿠션재 10을 피성형체에 접촉시켜(또는 후술할 이형필름을 그 사이에 끼워서) 사용하는 경우에는, 50~500㎛으로 하는 것이 바람직하다.
이와 같은 초고분자량 폴리올레핀은, 가열되어 융점을 초과하면 연화하여 팽창하지만, 한편으로 보형성(保形性)은 그 정도로 상실되지 않는다. 따라서, 이를 미소한 요철면을 가지는 피성형체 상에 접촉시켜 열프레스를 실시하면, 초고분자량 폴리올레핀으로 이루어지는 층이 피성형체의 표면을 따라 변형하고, 쿠션재와 피성형체 사이에 틈이 없는 상태를 만들어 내는 것이 가능하다. 이러한 상태에서 프레스압을 인가하는 것에 의해, 피성형체 전체에 압력을 균등하게 가하는 것이 가능하게 된다.
도 1에 표시한 양태에서는, 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 폴리머층 12a, 12b가 사이에 펠트층 14를 끼우는 것 같이 하여 접착 되어 있다. 이러한 적층구조로 함에 따라, 펠트층 14가 쿠션으로서 압력을 균등하게 전달하는 것뿐만 아니라, 후술할 것과 같이 폴리머층 12a, 12b의 지지체로서 작용한다. 본 발명에 있 어서, 폴리머층과 펠트층 사이를 접합할 때는, 접착제를 사용하거나, 폴리머층을 가열 용융시켜 펠트층과 일체화시키거나, 펠트층에 열용융 섬유를 배치하고 가열용융시키는 등의 방법을 채용하는 것이 가능하다.
본 발명의 쿠션재는, 도 1에 표시한 1층의 펠트층 14와, 한 쌍의 폴리머층 12a, 12b로 이루어지는 것에 한정되지 않고, 2층 이상의 펠트층 14 또는 폴리머층 12를 포함하는 것, 예를 들면 도 2에 표시한 것과 같이, 2층의 펠트층 14a, 14b, 펠트층 14a의 상층에 설치된 폴리머층 12a, 펠트층 14b의 하층에 설치된 폴리머층 12b, 및 펠트층 14a, 14b 사이에 설치된 폴리머층 12c로 이루어지는 쿠션재 10으로서도 좋다.
다음으로, 본 발명에 관련된 쿠션재 10을 내부 쿠션으로서 사용하여 피성형체 20을 열프레스성형 하는 공정에 대하여, 도 3을 참조하여 설명한다.
본 발명의 프레스 성형방법은, 인쇄 배선판 등의 피성형체 20에 커버층필름 24를 압착하여, 기판 18의 면 위에 형성된 배선 28을 보호하기 위해 수행된다.
또한, 도 3에 있어서 파선은, 그 부분의 도시를 생략한 것을 의미한다.
커버층필름 24로서는, 예를 들어 폴리이미드계 필름을 기재로 한 것을 사용하는 것이 가능하고, 폴리피로메리트산이미드계필름, 폴리비페닐이미드계필름, 폴리케톤이미드계필름, 폴리아미드이미드계필름, 폴리에테르이미드계필름 등을 그 예로 들 수 있다. 또한, 커버층필름 24에는, 예를 들면 열경화성수지의 접착제를 부착시켜, 가열 및 가압함에 따라, 피성형체 20과 접착 가능한 것과 같이 구성한다.
도 3에 표시한 것과 같이, 피성형체 20을 프레스 장치의 열판 22a, 22b 사이 에 놓고, 그 위에 커버층필름 24를 얹는다. 그리고, 펠트층 14와 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 폴리머층 12로 이루어지는 쿠션재 10 또는 10(도 1, 도2 참조), 및 스테인레스 강판 30을 사이에 두고 피성형체에 프레스압을 인가한다.
또한, 쿠션재 10과 피성형체 사이에 이형필름 26을 설치해도 좋다. 이는, 프레스 처리 후에 쿠션재 10을 용이하게 피성형체 20으로부터 분리시키기 위해 설치하는 것이다.
프레스 장치를 가동시켜 열판 22a, 22b를 접근시켜서 피성형체 20을 가압하면, 열판 22a, 22b로부터 열이 스테인레스 강판 30, 쿠션재 10, 커버층필름 24에 순차적으로 전해진다. 이때, 쿠션재 10의 폴리머층 12에 포함되는 초고분자량 폴리올레핀은, 열을 받아 연화하고, 팽창하면서, 프레스 장치에 의한 압력에 의해 피성형체 20의 표면 형상을 따라 변형한다. 커버층필름 24는, 쿠션재 10의 변형을 받아 피성형체 20의 표면 형상을 따라 밀착해 가고, 그 후 열경화성 수지로 이루어지는 접착제에 의해 피성형체와 틈 없이 압착된다.
피성형체 20으로의 커버층필름 24의 압착이 완료되면, 프레스 장치를 가동시켜 열판 22a, 22b를 서로 떼어내어, 프레스압을 해제한다. 그리고 피성형체 20을 제거하고, 다음으로 처리해야 하는 피성형체를 프레스 장치 내에 설치한다. 이때 프레스 공정에 사용하는 쿠션재 10은, 교환할 필요 없이 동일한 것을 계속하여 사용하는 것이 가능하다. 이는, 본 발명의 쿠션재 10의 폴리머층 12a, 12b는, 프레스 공정 전후에 걸쳐 그 상면 또는 하면에 보형성이 높은 펠트층 14와 접착하고 있으므로, 그 접착부위 부근은 펠트층 14에 의해 지지되어 변형량이 억제되었고, 또 한, 가열에 의해 초고분자량 폴리올레핀 재료에 내재하는 복원력이 작용하여, 폴리머층 12a, 12b가 프레스 처리를 실시하기 전의 현상으로 대략 회복하기 때문이다.
이상과 같이, 쿠션재 10을 펠트층 14와 폴리머층 12a, 12b와의 조합으로서 구성함에 따라, 펠트가 가지는 쿠션성 및 승온성(열전도성) 및 초고분자량 폴리올레핀의 가열에 의한 팽창성 및 복원성을 구비하고, 동시에 이들의 조합에 의한 쿠션재로서의 치수안전성을 담보한 우수한 쿠션재를 제공하는 것이 가능하다.
(실시예 1) 내부 쿠션용의 실시
(실시예 1-1)
실시예 1-1에 따른 쿠션재는, 도 1에 도시한 바와 같은 내부 쿠션용의 쿠션재이고, 펠트층의 펠트 기본 중량을 400g/m2로 하고, 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 폴리머층의 두께를 상층, 하층 각각 50㎛(폴리머층 전체로서 100㎛)으로 한 것이다.
(실시예 1-2)
실시예 1-2에 따른 쿠션재는, 도 1에 도시한 바와 같은 내부 쿠션용의 쿠션재이고, 펠트층의 펠트 기본중량을 400g/m2 로 하고, 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 폴리머층의 두께를 상층, 하층 각각 250㎛(폴리머층 전체로서 500㎛)으로 한 것이다.
(실시예 1-3)
실시예 1-3에 따른 쿠션재는, 도 1에 도시한 바오 같은 내부 쿠션용의 쿠션 재이고, 펠트층의 펠트 기본중량을 400g/m2 로 하고, 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 폴리머층의 두께를 상층, 하층 각각 500㎛(폴리머층 전체로서 1000㎛)으로 한 것이다.
(비교예 1A)
비교예 1A에 따른 내부 쿠션재는, 펠트층 만으로 이루어지고, 펠트의 기본 중량은, 각 실시예와 같은 400g/m2으로 하였다.
(비교예 1B)
비교예 1B에 따른 내부 쿠션재는, 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 폴리머층 만으로 이루어진 것이다. 그 두께는, 실시예 1-2의 폴리머층과 동일한 두께인 250㎛으로 하였다.
이상의 각 실시예 1-1, 1-2, 1-3과 비교예 1A, 1B의 쿠션재를 내부 쿠션으로서 사용하여, 전자회로기판의 열프레스 성형공정을 각각 실시한 결과를 하기 표 1에 표시하였다.
실시예 1-1: 펠트층; 폴리머층 실시예 1-2: 펠트층; 폴리머층 실시예 1-3: 펠트층; 폴리머층 비교예 1A: 펠트층만 비교예 1B: 폴리머층만
펠트 기본중량 [g/m2] 400 400 400 400 -
폴리머층 두께 [㎛] 100 (상하 각 50) 500 (상하 각 250) 1000 (상하 각 500) - 250
커버층필름의 접착성 우수 (양호) 우수 (양호) 우수 (양호) 가능 (다소불량) 우수 (양호)
공극의 유무 우수 (무) 우수 (무) 우수 (무) 불량 (유) 우수 (무)
회로의 어긋남 우수 (무) 우수 (무) 양호 (약간 발생) 우수 (무) 양호 (약간 발생)
제품표면성 우수 (양호) 우수 (양호) 우수 (양호) 불량 (펠트의 니들 마크가 전사) 우수 (양호)
커버층필름 접착층의 수지흐름 우수 (적음) 우수 (적음) 양호 (약간 발생) 우수 (적음) 양호 (약간 발생)
반복 취급성 양호 우수 우수 우수 불량
종합평가 ○ ◎ ○ ⅹ △
표 1로부터 알 수 있듯이 본 발명의 각 실시예에 따른 쿠션재는, 커버층필름의 접착성이 양호하고, 동시에 커버층필름과 기판과의 공극이나 어긋남도 발생하지 않고, 반복 취급성에 우수한 양호한 결과가 나왔다.
다음으로, 본 발명의 쿠션재를 외부 쿠션으로서 사용한 실시예에 관하여 도4를 참조하여 설명한다. 또한, 도 4에 있어서 파선은, 그 부분에 대해 도시를 생략한 것을 의미한다.
외부 쿠션으로서 쿠션재를 사용하는 실시예 중 하나를 도 4에 표시한다. 본 실시예에서는, 동박 42a, 42b와 프리프레그 40을 접착하여 적층체를 형성할 때, 본 발명의 쿠션재 50을 사용하고 있다. 본 실시예에 있어서 프리프레그 40은, 글라스크로스에 에폭시 수지가 함침되어 반경화상태의 판재를 복수로 겹쳐서 구성된 것이다.
그리고 경면판(鏡面板) 44a, 44b를 사이에 끼운 상태에서 열판 22a, 22b에 의해 열과 압력을 동시에 인가하고, 프리프레그 40, 동박 42a, 42b를 적층 성형한다.
이때, 종래의 쿠션재를 사용한 경우에서는, 쿠션재의 승온 속도(열이동량)이 설계조건에 적합하지 않으면, 열판 22a 또는 22b측 부분과 열판 22a, 22b 사이에 위치하는 부분에서 피성형체의 물성에 차이가 생겨 최종 제품으로서의 품질이 열등하게 될 우려가 있었다. 이에 대하여, 외부 쿠션으로서 본 발명의 쿠션재 50을 사용하면, 여러 가지 요인에 의해 프레스 장치에 의한 가압 분포에 뒤틀림이 발생해도 그것을 보상하는 쿠션재 50이 작용하기 때문에, 프레스 장치에 의한 가압을 균일화하여 피성형체에 전달하는 것이 가능하다.
본 발명에 관련한 외부 쿠션용 쿠션재 50의 기본 구성을 도 5에 도시한다. 즉 쿠션재 50은, 펠트층 54와, 펠트층 54의 상하 각 표면에 접착하여 일체화된 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 폴리머층 52(52a, 52b)로 이루어진다.
(실시예 2) 외부 쿠션용의 실시
(실시예 2-1)
실시예 2-1에 따른 쿠션재는, 도 5에 도시한 외부 쿠션용 쿠션재이고, 펠트층의 펠트 기본 중량을 2000g/m2로 하고, 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 폴리머층의 두께를 상층, 하층 각 500㎛(폴리머층 전체로서 1000㎛)으로 한 것이다.
(실시예 2-2)
실시예 2-2에 따른 쿠션재는, 도 5에 도시한 바와 같은 구성을 가지는 것으로, 펠트층의 펠트 기본중량을 1500g/m2로 하고, 폴리머층의 두께를 상층, 하층 각각 1000㎛(폴리머층 전체로서 2000㎛)으로 한 것이다.
(비교예 2A)
비교예 2A는, 펠트층만으로 이루어진 쿠션재이고, 펠트 기본중량은 2400g/m2이다.
(비교예 2B)
비교예 2B는, 마찬가지로 펠트층만으로 이루어진 쿠션재이고, 펠트 기본중량은 1500g/m2이다.
이상 설명한 실시예 2-1, 2-2 및 비교예 2A, 2B의 쿠션재를 외부 쿠션으로서 사용하여 전자회로기판의 열프레스 성형공정을 각각 실시한 결과를 다음의 표 2에 표시하였다.
실시예 2-1: 펠트층; 폴리머층 실시예 2-2: 펠트층; 폴리머층 비교예 2A: 펠트층만 비교예 2B: 폴리머층만
펠트기본중량 [g/m2] 2000 1500 2400 1500
폴리머층 두께 [㎛] 1000 (상하 각 500) 2000 (상하 각 1000) - -
상온 프레스시 쿠션변위량[mm] 0.396 0.332 0.448 0.280
가열 프레스시 쿠션변위량 [mm] -0.139 -0.292 0.090 0.056
프레스후 도달온도[℃] 164.1 164.8 164.8 172.2
보이드 유무 우수 (무) 우수 (무) 양호 (약간 있음) 불량 (유)
기판두께 불균일 우수 (적음) 우수 (적음) 양호 (약간 많음) 불량 (많음)
종합평가 ◎ ◎ △/○ ⅹ
또한, 여기에서의 열프레스 공정은, 온도 200℃ 에서 40kg/cm2의 가중을 60분간 가하고, 이를 10회 반복하는 것으로 실시했다. 상기 표 2 중 쿠션변위량은, 압축되어 두께가 작아진 경우를 양의 수치로서 나타내고 있다. 즉, 실시예 2에 있어서 가열프레스 시의 쿠션재 변위량이 음의 수치라고 하는 것은, 열을 가한 결과 폴리머층이 팽창하여 전체의 두께가 증대하는 것을 의미한다.
상기 표 2 중에서 도달온도는, 프레스 작업을 10회 반복한 후 도달한 온도로, 상기 표 2의 수치는, 30℃ 도달한 때부터 60분 후의 값이다. 이는, 방법에 따라 펠트의 기본 중량을 조절할 때의 기준이고, 도달온도를 높게 하고 싶은 경우에는 기본 중량을 줄이고, 도달온도를 낮게 할 경우에는 기본 중량을 늘릴 필요가 있다.
상기 표 2로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 각 실시예에 의한 쿠션재를 사용하면, 그 구성요소인 폴리머층이 열에 의해 팽창하여, 프레스 장치의 뒤틀림 등에 대응하여 피성형체 전면에 균일한 프레스압을 공급하는 것이 가능하도록 되어, 피성형체의 접착성(공극의 유무, 기판두께 불균일)이 개선되었다.
(본 발명의 다른 실시예)
이상의 실시예들에서, 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 폴리머층을 외측(상층 및/또는 하층)에 설치한 것에 근거하여 설명하였으나, 이러한 폴리머층을 펠트층 사이에 설치하고, 대신 펠트층을 외측에 배치한 것에 대해서도, 특히 외부 쿠션용으로서 바람직하게 사용할 수 있다.
도 6은 펠트층을 외측에 배설하여 이루어지는 본 발명의 쿠션재 구성예를 도시한다. 즉, 도 6의 쿠션재 60은, 펠트층 64a, 64b와, 그 사이에 끼워진 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 폴리머층 62로 이루어진다.
도 7에 도시된 실시예는, 펠트층 74a, 74b, 74c와, 그 사이에 각각 끼워진 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 폴리머층 72a, 72b로 이루어진다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 쿠션재는, 양호한 쿠션성 및 성형성을 가지고, 동시에 반복 사용이 가능하여, 비용 면 및 효율면에 있어서 우수한 열프레스 성형용 쿠션재로서 사용하는 것이 가능하다. 또한, 이러한 쿠션재를 사용하는 것으로, 본 발명의 열프레스 성형방법은, 상기 이점을 가질 수가 있고, 프린트 배선판 등의 전기기기부품을 프레스 성형할 때에 대단히 유용하다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 쿠션재를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 쿠션재를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 쿠션재를 사용하여 열프레스 성형을 실시할 때 프레스 장치의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명의 쿠션재를 사용하여 열프레스 성형을 실시할 때 프레스장치의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 쿠션재를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 쿠션재를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 쿠션재를 나타내는 도면이다.
*도면의 부호에 대한 간단한 설명*
10, 10': 쿠션재, 12 (12a, 12b, 12c): 폴리머층
14 (14a, 14b): 펠트층, 16: 기포
18: 기판, 20: 피성형체
22a, 22b: 열판, 24: 커버층필름
28: 배선, 30: 스테인레스 강판
40: 프리프레그, 42 (42a, 42b): 동박
44 (44a, 44b): 경면판, 50: 쿠션재
52 (52a, 52b): 폴리머층, 54: 펠트층
60: 쿠션재, 62: 폴리머층
64 (64a, 64b): 펠트층, 70: 쿠션재
72 (72a, 72b): 폴리머층, 74 (74a, 74b, 74c): 펠트층

Claims (10)

  1. 열 프레스 성형용 쿠션재에 있어서,
    1층 또는 2층 이상의 펠트층; 및
    초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 1층 또는 2층 이상의 폴리머층;
    을 포함하는 프레스 성형용 쿠션재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펠트층과 상기 폴리머층이 서로 교대로 적층 접착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 프레스 성형용 쿠션재.
  3. 제1항에 있어서,
    외측의 상층 또는 하층의 적어도 한 쪽 이상이 상기 폴리머층인 것을 특징으로 하는 상기 프레스 성형용 쿠션재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머층의 두께가 50~500㎛인 것을 특징으로 하는 상기 프레스 성형용 쿠션재.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    표면에 요철 형상을 가지는 전자 기기 부품을 포함하는 피성형체를 열 프레스 성형하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 상기 프레스 성형용 쿠션재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머층의 두께가 500~1000㎛인 것을 특징으로 하는 상기 프레스 성형용 쿠션재.
  7. 제1항에 있어서,
    외측의 상층 또는 하층의 적어도 한쪽 이상이 상기 펠트층인 것을 특징으로 하는 상기 프레스 성형용 쿠션재.
  8. 제1항, 제2항, 제6항 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    프리프레그 및 구리의 박막체를 프레스 성형에 의해 일체화하여 적층체를 성형하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 상기 프레스 성형용 쿠션재.
  9. 열프레스 성형용 쿠션재의 제조방법에 있어서,
    1층 또는 2층 이상의 펠트층을 준비하는 공정;
    초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 1층 또는 2층 이상의 폴리머층을 준비하는 공정; 및
    상기 펠트층과 상기 폴리머층을 접착하여 일체화하는 공정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형용 쿠션재 제조 방법.
  10. 열프레스 성형방법에 있어서,
    1층 또는 2층 이상의 펠트층과, 초고분자량 폴리올레핀을 포함하는 1층 또는 2층 이상의 폴리머층을 구비하는 쿠션재를 열프레스판 사이에 배치하여 열프레스 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 열프레스 성형 방법.
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