KR20100100950A - 고온 복합 테이프 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20100100950A
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쉬엔 우
하이 쿤 씨옹
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

인쇄 회로 기판의 제조에 사용되는 복합 테이프의 제조 방법이 제공된다. 본 방법은 종이 기재 층의 제1 표면 상에 주형-이형 층을 제공하는 단계; 폴리우레탄 접착제, 폴리에스테르 접착제 또는 이들의 혼합물에 의해 형성되는 복합 접착제 층을 종이 기재 층의 제2 표면 상에 제공하는 단계; 복합 접착제 층의 제2 표면 상에 플라스틱 층을 제공하는 단계; 및 플라스틱 층의 제2 표면 상에 부착 층을 제공하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따른 복합 테이프는 소정 시간 동안 최대 280℃의 고온을 견딜 수 있을 뿐만 아니라 테이프는 분리되거나 뒤틀리지 않는다.

Description

고온 복합 테이프 및 이의 제조 방법{HIGH TEMPERATURE COMPOSITE TAPE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 테이프 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 인쇄 회로 기판용 고온 복합 테이프 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 인쇄 회로 기판(PCB)과 같은 전자 소자의 제조 공정 동안에, 인쇄 회로 기판 내의 소정 영역은 주석으로 코팅될 필요가 있는 반면에, 인쇄 회로 기판 상의 나머지 영역은 보호 테이프와 같은 차폐 부재에 의해 덮일 필요가 있다. 인쇄 회로 기판은 제조 공정 동안에 고온 하에서 단시간 동안에 주석 도금될 필요가 있다.
기존의 보호 테이프는 전형적으로 복합 접착제로서 고무형 접착제를 채용한다. 그러나, 고무형 접착제의 단점은 260℃ 초과의 고온을 견딜 수 없다는 것이다. 따라서, 열 분사 레벨링(blast heat leveling)의 고온 처리 후에서와 같은 인쇄 회로 기판의 제조 공정에서, 기재 재료로서 기능하는 종이가 PET로부터 분리될 수 있다. 또한, 적당한 접합 강도는 기존의 고무형 접착제가 소정 두께에 도달한 때에만 달성될 수 있다. 그러나, 이는 너무 두꺼운 최종 테이프 두께를 초래할 수 있다. 따라서, 주석은 열 분사 레벨링, 웨이브 납땜(wave soldering) 등 동안에 스며들고, PCB와 테이프의 접합 에지에서 축적되어, "주석 댐(tin dam)" 현상으로 이어진다. 열 분사 레벨링 동안에 현재 사용되는 주석 도금 공정은 납을 포함한다. 환경 보호 요건에 의해, 납 함유 공정은 점차적으로 무연(lead-free) 공정으로 대체된다. 납 함유 공정과 무연 공정 사이의 중요한 차이는 무연 공정 동안의 온도가 280℃ 이상에 도달할 수 있는 반면에 납 함유 공정 동안의 온도가 일반적으로 250℃ 내지 260℃에 도달한다는 점에 있다. 기존의 테이프는 이러한 상승된 온도 요건을 만족시킬 수 없다.
이를 위해, 상기 문제점을 해결하기 위해 몇몇 특허들이 출원되었다. 예를 들어, 중화민국 대만의 1998년 6월 2일자로 발행된 대만 특허 제487727호는 금속 필름 층이 테이프에 합체된 고온 보호 테이프를 개시하고 있다. 고온 공정 동안에, 금속 필름 층은 균일하게 가열되어, 테이프의 에지에서의 뒤틀림이 회피되게 되며, 이에 따라 주석의 스며듦이 일어날 수 있다. 그러나, 금속 필름 층의 추가는 테이프 두께의 증가로 이어지고, 이는 또한 PCB와 테이프의 접합 에지에서의 주석 축적 가능성을 증가시킨다. 그리고, 금속의 열팽창 계수가 종이 및 금속 필름 층과 비교하여 상대적으로 크기 때문에, 이러한 차이는 전체 테이프 기재 재료의 뒤틀림으로 이어질 수 있다.
게다가, 포 디멘젼 테이프 코포레이션(Four Dimension Tape Corp.)에 의해 제조된 제품 번호 CM8R 및 CM8G의 고온 차폐 종이-플라스틱 복합 테이프는 복합 접착제로서 고무형 접착제를 사용하는데, 이 제품들은 1분 동안 약 250℃의 최고 온도를 견딜 수 있다. 스카파 코포레이션(Scapa Corp.)에 의해 제조되는 제품 번호 657의 열 분사 레벨링 테이프는 약 105℃의 최고 온도를 갖는다.
이상으로부터, 기존의 구매가능한 테이프들은 승온 문제점을 해결할 수 없다. 280℃ 이상을 2분 동안 견딜 수 있고 종이-플라스틱 복합 기재 재료가 분리되거나 뒤틀리지 않는 얇은 고온 차폐 테이프에 대한 필요성이 시장에 존재한다.
일 태양에서, 본 발명은 복합 고온 테이프 및 이의 제조 방법을 제공한다. 본 명세서에 개시된 복합 테이프가 2분 동안 최대 280℃의 고온을 받을지라도, 그의 종이-플라스틱 복합 기재 재료는 실질적으로 분리되지 않으며, 복합 고온 테이프는 실질적으로 평탄하게 유지될 것이다.
다른 태양에서, 본 발명은 고온 복합 테이프 및 이의 제조 방법을 제공한다. 고온 복합 테이프는 PCB 플레이트와 고온 복합 테이프의 접합 에지에서의 주석 축적을 감소시킬 수 있다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 본 명세서에 개시된 고온 복합 테이프를 사용한 인쇄 회로 기판의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 다양한 태양들을 달성하기 위해, 인쇄 회로 기판을 제조하는 데 그 단계들이 사용될 수 있는 복합 테이프의 제조 방법이 제공된다. 본 방법은 종이 기재 층의 제1 면 상에 주형-이형 층(mold-releasing layer)을 제공하는 단계; 폴리우레탄 접착제, 폴리에스테르 접착제 또는 이들의 혼합물에 의해 형성되는 복합 접착제 층을 종이 기재 층의 대향하는 제2 면 상에 제공하는 단계; 복합 접착제 층의 하부 면 상에 플라스틱 층을 제공하는 단계; 및 플라스틱 층의 하부 면 상에 부착 층을 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 인쇄 회로 기판을 제조하는 데 사용되는 복합 테이프가 제공된다. 복합 테이프는 종이 기재 층; 종이 기재 층의 제1 표면 상에 제공된 주형-이형 층; 종이 기재 층의 대향하는 제2 표면 상에 제공된, 폴리우레탄 접착제, 폴리에스테르 접착제 또는 이들의 혼합물을 포함하는 복합 접착제 층; 복합 접착제 층의 제2 표면 상에 제공된 플라스틱 층; 및 플라스틱 층의 제2 표면 상에 제공된 부착 층을 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 인쇄 회로 기판의 제조 방법이 제공된다. 본 방법은 본 명세서에 개시된 복합 테이프를 인쇄 회로 기판 상의 보호될 영역에 부착시키는 단계; 전사에 의해 인쇄 회로 기판을 주석 도금하는 단계; 및 꺼내진 인쇄 회로 기판을 고온 공기 분사 하에서 평탄화하는 단계를 포함한다.
기존의 테이프와 비교하여, 본 발명에 따른 복합 테이프는 하기의 이점들 중 하나 이상을 갖는다. 복합 접착제 층이 폴리우레탄 접착제, 폴리에스테르 접착제 또는 이들의 혼합물로 형성되기 때문에, 복합 테이프는 280℃ 이상의 온도 노출을 견딜 수 있다. 종이-플라스틱 복합 기재 재료는 분리되거나 뒤틀리지 않는다. 또한, 복합 접착제 층으로 인해, 기재 재료의 두께는 감소될 수 있어서, 주석 또는 다른 금속의 축적을 감소시킨다.
첨부 도면을 참조하여 본 발명이 추가로 설명될 것이다.
<도 1>
도 1은 본 발명에 따른 복합 테이프의 단면도.
<도 2>
도 2는 본 발명에 따른 복합 테이프의 제조 방법의 흐름도.
<도 3>
도 3은 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판의 제조 방법의 흐름도.
본 발명의 추가 목적, 이점 및 태양은 첨부 도면과 함께 취해질 때 바람직한 실시예의 하기의 상세한 설명에 의해 안내되는 당업자에게 보다 용이하게 명백해질 것이다. 첨부 도면 및 다양한 실시예들은 축척대로 도시되지 않았으며 설명의 목적을 위해 의도된다.
도 1은 전기 또는 전자 소자의 제조 공정 동안에 고온 차폐 부재로서 사용될 수 있는 복합 테이프의 단면도를 도시한다. 특히, 고온 복합 테이프(1)는 인쇄 회로 기판의 제조 동안에 인쇄 회로 기판 상의 일부 영역에 대해 고온 보호를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 인쇄 회로 기판의 제조 공정 동안에, 내고온성 보호 테이프가 필요하다. 테이프는 인쇄 회로 기판의 주석 도금 동안에 골드 핑거(gold ginger)를 주석 도금되는 것으로부터 보호하거나 삽입 구멍을 인쇄 회로 기판 상에서 막히는 것으로부터 보호할 수 있다. 따라서, 주석 또는 땜납은 전기 전도 또는 삽입 구멍 막힘에 이르지 않을 것이다. 게다가, 고온 복합 테이프(1)는 주석 도금, 열 분사 평탄화 및 웨이브 납땜 조건 하에서 제조 공정 동안에 분리되지 않을 것이다. 한편, 테이프는 잔류 접착제가 실질적으로 없이 용이하게 박리될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로 기판을 제조하기 위한 복합 테이프(1)는 5개 층, 즉 종이 기재 층(12), 주형-이형 층(11), 복합 접착제 층(13), 플라스틱 층(14) 및 부착 층(15)을 갖는다. 통상적으로, 종이 기재 층(12)은 대향하는 제1 면 및 제2 면을 가지며 평탄 종이, 흑색 배면지(back paper) 또는 크레프트지(crept paper)로 제조된다. 종이 기재 층(12)의 제1 면 상에 제공된 주형-이형 층(11)은 아크릴산, 또는 플로린을 함유하는 것일 수 있다. 주형-이형 층은 아크릴산 에멀젼, 또는 유기 실리콘 감압 접착제를 주형 이형시킬 수 있는 것일 수 있다.
복합 접착제 층(13)은 종이 기재 층의 제2 면 상에 제공된다. 복합 접착제 층(13)은 폴리우레탄 접착제, 폴리에스테르 접착제 또는 이들의 혼합물을 포함하며, 이는 280℃만큼 높은 온도를 견딜 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 복합 접착제는 롬 앤드 하스(ROHM&HASS)에 의해 제조된 애드코우트(ADCOTE) 76P1-38일 수 있다. 내고온성의 폴리에스테르, 폴리우레탄 유형 접착제의 사용에 의해, 복합 접착제 층(13)의 접합 강도가 유지되면서 그의 두께가 감소된다.
플라스틱 층(14)은 복합 접착제 층(13) 상에 배치된다. 적합한 플라스틱 층(14)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)를 포함하지만, 이로 한정되지 않는다. 바람직하게는, 플라스틱 층(14)은 플라스틱 층의 표면 에너지를 증가시키기 위해 코로나 처리에 의해 처리될 수 있다. 부착 층(15)은 플라스틱 층(14) 상에 배치된다. 부착 층(15)은 유기 실리콘 감압성 접착제 또는 유사한 화학 특성을 갖는 것으로 제조될 수 있다.
도 2는 복합 테이프의 제조 방법의 흐름도를 도시한다. 첫 번째로, 주형-이형 층(11)이 종이 기재 층(12)의 제1 면 상에 형성된다(S10). 두 번째로, 폴리우레탄 접착제, 폴리에스테르 접착제 또는 이들의 혼합물로 제조된 복합 접착제 층(13)이 종이 기재 층(12)의 대향하는 제2 면 상에 제공된다(S20). 그리고 나서, 플라스틱 층(14)이 복합 접착제 층(13) 상에 형성된다(S30). 최종적으로, 부착 층(15)이 플라스틱 층(14) 상에 제공된다(S40). 상기 단계들이 단지 예시를 목적으로만 기술되었음에 유의하여야 한다. 도 2에 도시된 공정의 변형이 사용될 수 있다. 예를 들어, 종이 기재 층(12) 및 주형-이형 층(11)이 제1 적층체 내에 형성될 수 있다. 그리고 나서, 복합 접착제 층(13), 플라스틱 층(14) 및 부착 층(15)이 제2 적층체 내에 형성될 수 있다. 2개의 적층체들이 서로 부착되어, 복합 테이프(1)가 얻어진다. 복합 테이프를 제조하기 위한 다른 단계 조합들이 또한 가능하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 회로 기판의 제조 방법의 흐름도를 도시한다.
인쇄 회로 기판의 제조 공정에서, 그 표면은 주석 도금될 필요가 있다. 필요하면, 인쇄 회로 기판의 표면은 연마될 수 있다. 이를 위해, 인쇄 회로 기판 상에서 주석 도금이 필요하지 않은 영역, 예를 들어 인쇄 회로 기판의 표면 상의 금 코팅 영역 또는 골드 핑거는 차폐되어야 한다. 본 명세서에 개시된 고온 복합 테이프(1)가 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다. 그리고 나서, 인쇄 회로 기판은 주석 도금을 위해 고온 주석 도금 스토브 내로 이송될 수 있다. 주석 도금 스토브 내의 온도가 280℃ 이상에 도달할 수 있기 때문에, 본 명세서에 개시된 복합 테이프는 분리되지 않고 뒤틀리지 않는 것에 더하여 스토브 내부에서처럼 높은 온도를 견딜 수 있다. 주석 도금 후에, 인쇄 회로 기판의 표면 상의 잔류 주석은 고속 및 고온 가스를 사용하여 선택적으로 불어내어질 수 있다. 종래 기술의 테이프는 두꺼울 수 있으며, 이는 인쇄 회로 기판과의 테이프의 접합 에지에서 "주석 댐" 현상을 일으킬 수 있다. 게다가, 공정이 필요로 할 수 있는 바대로, 산 세척, 물 세척, 건조 및/또는 연마가 주석 도금 단계 전 또는 후에 수행되어, 주석이 인쇄 회로 기판 상의 표면 상에 단단히 코팅되게 할 수 있다.
일 실시예의 인쇄 회로 기판의 제조 방법은 하기의 단계들을 포함한다. 본 명세서에 개시된 복합 테이프(1)는 인쇄 회로 기판 상에서 보호될 영역에 부착된다(S100). 대안적으로, 복합 테이프는 S101에 나타낸 바와 같이 이러한 단계 후에 가열 및 가압될 수 있다. 복합 테이프(1)가 부착된 인쇄 회로 기판은 PCB 주석 도금을 위해 주석 도금 스토브 내로 이송된다(S200). 대안적으로, 인쇄 회로 기판은 S201에 나타낸 바와 같이 주석 도금 단계 전 및/또는 후에 산 세척, 물 세척, 건조 및/또는 연마될 수 있다. 그리고 나서, 인쇄 회로 기판은 꺼내지고 고온 공기 분사 하에 평탄화된다(S300). 그리고, 최종적으로, 복합 테이프(1)가 보호될 영역으로부터 제거된다(S400). 그러나, 도 3에서, 조건이 요구할 수 있는 바대로 단계 S201이 단계 S200 전에, S400 전 및/또는 후에 착수될 수 있음에 유의하여 한다.
본 명세서에 개시된 복합 테이프(1)에 의하면, 주석 도금 스토브 내에서의 주석 도금 공정 동안에, 종이-플라스틱 복합 기재는 2분 동안 280℃ 하에서 분리되지 않을 것이며, 한편, 종이 기재의 두께는 감소되어 인쇄 회로 기판과의 복합 테이프의 접합 에지에서의 주석 축적을 줄일 수 있다.
게다가, 복합 테이프의 복합 구조는 주석 도금 공정 동안의 인쇄 회로 기판의 일부 영역 보호와 같은, 고온 및 열 전도 지연 하에서의 보호에 적합하게 될 수 있다.
게다가, 복합 테이프가 전기 또는 전자 소자의 제조 분야에 널리 사용될 수 있음에 유의하여야 한다. 복합 테이프는 인쇄 회로 기판의 보호성 주석 도금 공정에 사용될 수 있으며, 또한 진공 도금에, 또는 고온 절연이 필요한 변압기 및/또는 발전기 등에 사용될 수 있다.
본 발명의 설명은 단지 예시 목적만을 위한 것이며, 따라서 본 발명의 원리 및 사상으로부터 벗어남이 없이 이들 실시예에서 수정, 변경 및 대체가 이루어질 수 있으며, 본 발명의 범주는 특허청구범위 및 그 등가물에서 한정된다.

Claims (17)

  1. 인쇄 회로 기판의 제조에 사용되는 복합 테이프의 제조 방법으로서,
    종이 기재 층의 제1 표면 상에 주형-이형 층(mold-releasing layer)을 제공하는 단계;
    폴리우레탄 접착제, 폴리에스테르 접착제 또는 이들의 혼합물을 포함하는 복합 접착제 층을 종이 기재 층의 대향하는 제2 표면 상에 제공하는 단계;
    복합 접착제 층 상에 플라스틱 층을 제공하는 단계; 및
    플라스틱 층 상에 부착 층을 제공하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 플라스틱 층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 종이 기재 층은 평탄 종이, 흑색 배면지(back paper) 및 크레프트지(crept paper)로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 주형-이형 층은 아크릴산 에멀젼, 또는 유기 실리콘 감압 접착제를 주형 이형시킬 수 있는 것을 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 부착 층은 유기 실리콘 감압 접착제를 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 플라스틱 층은 코로나 처리에 의해 처리될 수 있는 방법.
  7. 인쇄 회로 기판의 제조에 사용되는 복합 테이프로서,
    대향하는 제1 표면 및 제2 표면을 갖는 종이 기재 층;
    종이 기재 층의 제1 표면 상에 배치되는 주형-이형 층;
    폴리우레탄 접착제, 폴리에스테르 접착제 또는 이들의 혼합물을 포함하고 종이 기재 층의 제2 표면 상에 배치되는 복합 접착제 층;
    복합 접착제 층 상에 배치되는 플라스틱 층; 및
    플라스틱 층 상에 배치되는 부착 층
    을 포함하는 복합 테이프.
  8. 제7항에 있어서, 플라스틱 층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)로 이루어진 군으로부터 선택되는 복합 테이프.
  9. 제1항에 있어서, 종이 기재 층은 평탄 종이, 흑색 배면지 및 크레프트지로 이루어진 군으로부터 선택되는 복합 테이프.
  10. 제7항에 있어서, 주형-이형 층은 아크릴산 에멀젼, 또는 유기 실리콘 감압 접착제를 주형 이형시킬 수 있는 것을 포함하는 복합 테이프.
  11. 제7항에 있어서, 부착 층은 유기 실리콘 감압 접착제를 포함하는 복합 테이프.
  12. 제7항에 있어서, 플라스틱 층은 코로나 처리에 의해 처리될 수 있는 복합 테이프.
  13. 인쇄 회로 기판 상의 보호될 영역에 제7항에 따른 복합 테이프를 부착시키는 단계;
    인쇄 회로 기판을 주석 도금하는 단계; 및
    꺼내진 인쇄 회로 기판을 고온 공기 분사 하에서 평탄화하는 단계
    를 포함하는 인쇄 회로 기판의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 부착 단계 후에 복합 테이프에 대한 가열 및 가압 단계를 추가로 포함하는 인쇄 회로 기판의 제조 방법.
  15. 제13항에 있어서, 주석 도금 단계 후 및/또는 전에 인쇄 회로 기판에 대한 산 세정, 물 세척, 건조 및/또는 연마 단계를 추가로 포함하는 인쇄 회로 기판의 제조 방법.
  16. 제13항에 있어서, 보호될 영역은 인쇄 회로 기판의 표면 상의 금도금된 영역 또는 피복될 다른 영역인 인쇄 회로 기판의 제조 방법.
  17. 제13항에 있어서, 보호될 영역으로부터 복합 테이프를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 인쇄 회로 기판의 제조 방법.
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