KR20100128174A - 다층 구조의 드릴용 엔트리 시이트 - Google Patents

Abstract

본 발명의 다층 구조의 엔트리 시이트는 금속호일의 일표면 상에 비수용성 수지층, 수용성 윤활제층, 비수용성 수지층의 다층 구조로 구성되고 상기 비수용성 수지층은 상기 수용성 윤활제층의 하부 및 상부에 각각 일층으로 형성되며, 관통홀 드릴 공정 시 드릴 비트의 발열 방지, 위치 정확성 향상, 관통홀 조도(roughness) 향상, 수용성 윤활층의 수분 침투에 의한 끈적거림 방지 및 드릴 작업시 드릴 비트 주변에 윤활제가 감기거나 달라붙는 현상을 방지하는 특성을 가지며 그러한 특성을 통하여 고품질의 관통 홀을 라미네이트 혹은 플라스틱 보드에 천공하는 방법을 제공한다.

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

Description

다층 구조의 드릴용 엔트리 시이트 { Multilayered entry sheet for drilling }

본 발명은 라미네이트 혹은 플라스틱 보드에 홀을 만드는 경우 상기 라미네이트 혹은 플라스틱 보드의 위 표면에 드릴용 엔트리 시이트를 배치한 후 드릴 작업으로 관통홀을 만드는 드릴용 엔트리 시이트 및 상기 드릴용 엔트리 시이트를 사용한 드릴 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 관통홀은 소구경화 하여 최소 0.15 mmφ 이하 및 0.075 mmφ 0.05mmφ 관통홀 직경을 갖는 인쇄 회로판이 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 종이등에 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 또는 비이온성 계면활성제 등의 수용성 윤활제로 구성된 시이트를 이용한 드릴링 방법이 제시되어 있다. 그러나 상기 방법은 드릴링된 관통홀의 질을 향상시키고, 끈적거림에 있어 향상성을 제공함에도 불구하고, 일부 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 다층 구조의 수지층을 통해 직경이 최소 0.15 mmφ 이하 및 0.075 mmφ 0.05mmφ 인 드릴 비트를 사용하여 천공하더라도 고정밀도의 홀 위치 정확성 및 관통홀의 조도(roughness)가 우수한 라미네이트 혹은 플라스틱 보드용 엔트리시이트 및 그 엔트리시이트를 이용한 천공 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 드릴 비트의 드릴의 발열 방지, 수용성 윤활층의 수분 침투에 의한 끈적거림 방지 및 드릴 작업시 드릴 비트 주변에 윤활제가 감기거나 달라붙는 현상을 방지한 라미네이트 혹은 플라스틱 보드용 엔트리시이트 및 그 엔트리시이트를 이용한 천공 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 기본적 구성은 금속 호일 일면에 제 일층의 비수용성 수지층이 형성되고 제 일층의 비수용성 수지층 위에 제 이층의 수용성 윤활제층이 형성되고 수용성 윤활제층 위에 제 삼층의 비수용성 수지층으로 이루어진 다층구조로 되어있는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구성을 함으로써 금속 호일 일면의 제 일층에 있는 비수용성 수지층에 의해 천공 가공시 드릴 비트에 대한 그립 특성이 향상되어 드릴 비트가 미끄러지는 현상이 방지됨으로써 드릴의 홀 위치 정확성이 향상되고 제 이층 의 수용성 윤활제층에 의해 관통 홀의 조도를 향상시키고 또한 발열을 방지함으로써 드릴 작업시 드릴비트가 부러지는 것을 방지할 수 있으며 제 삼층의 비수용성 수지층에 의해 드릴 작업시 드릴 비트 주변에 윤활제가 감기거나 달라붙는 현상을 방지할 수 있으며 또한 수용성 윤활제층의 수분 침투에 의한 끈적거림을 방지할 수 있어 생산, 유통, 보관상의 문제점들을 해결하는 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 비수용성 수지층과 수용성 수지층의 다층 구조를 가진 드릴링용 엔트리시이트는 각각의 수지 및 윤활제층의 특성에 의해 홀 위치 정밀도 및 홀벽 조도가 우수한 고품질 드릴링 공정을 가능하게 하며 고온 다습한 환경에서 발생할 수 있는 생산, 유통, 보관상의 문제점들을 해결함으로써 본 발명은 매우 높은 산업상 이용 가능성을 갖는다.

본 발명의 기본적 구성은 금속 호일 일면에 제 일층의 비수용성 수지층이 형성되고 제 일층의 비수용성 수지층 위에 제 이층의 수용성 윤활제층이 형성되고 수용성 윤활제층 위에 제 삼층의 비수용성 수지층으로 이루어진 다층구조로 되어있는 것을 특징으로 한다.

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

본 발명의 비수용성 수지층에 적용되는 열가소성수지의 바람직한 예로는 에틸렌아크릴산 공중합체, 에틸렌메스아크릴산 공중합체, 에틸렌아크릴레이트 공중합체, 폴리스티렌, 폴리비닐아세테이트, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체, 폴리염화비닐, 아크릴산폴리염화비닐 공중합체, 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 열경화성수지는 단독으로 혹은 혼합하여 사용될 수 있다.

본 발명의 비수용성 수지층에 사용되는 열가소성 수지층의 경도를 향상시키기 위하여 열경화성수지를 혼합하여 사용될 수 있다. 혼합 조성물은 열가소성 수지 함량 100 중량부에 대하여 열경화성 수지 70 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 제 이층의 수용성 윤활제층은 물에 용해되는 수용성 수지로 이루어지며 평균 분자량은 2,000 - 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 40 - 100°C 이다. 따라서 드릴 천공 작업 시 드릴 비트의 마찰열에 의하여 용융되어 윤활제로서의 역할을 한다.

본 발명의 엔트리 시이트에 사용되는 수용성 수지층에 사용되는 수용성 수지의 예로는 폴리에틸렌산화물, 폴리에틸렌산화물유도체인 비이온 계면활성제등을 포함한다.

본 발명의 수용성 수지층에 사용되는 폴리에틸렌산화물유도체의 예로는 폴리옥시에틸렌에스테르, 폴리옥시에틸렌우레탄, 폴리옥시에틸렌프로필렌 공중합체, 폴리옥시에틸렌세틸에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌도데실에테르, 폴리옥시에틸렌노닐에테르 및 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르와 같은 폴리옥시에틸렌의 모노에테르, 폴리옥시에틸렌모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌모노스테아레이트 및 폴리옥시에틸렌모노올레이트와 같은 폴리옥시에틸렌에스테르 등을 포함한다. 이들은 단독으로 혹은혼합하여 사용될 수 있다.

본 발명의 수용성 수지 혼합 조성물은 평균 분자량이 2,000 이상 100,000 미만 폴리에틸렌산화물 혹은 폴리에틸렌 유도체 함량은 10 - 90 중량%로, 평균 분자량이 100,000 이상 500,000미만 폴리에틸렌 산화물 혹은 폴리에틸렌 유도체 함량은 10 - 90 중량%로 정하는 것이 바람직하다.

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 드릴용 엔트리 시이트를 제조하는 방법이 적용될 수 있다.

본 발명의 엔트리 시이트에 사용되는 제 삼층의 비수용성 수지층은 열가소성 수지 로 이루어지며 두께가 1 - 10μm인 경우가 적합하다.

본 발명의 비수용성 수지층에 적용되는 열가소성수지의 바람직한 예로는 에틸렌아크릴산 공중합체, 에틸렌메스아크릴산 공중합체, 에틸렌아크릴레이트 공중합체, 폴리스티렌, 폴리비닐아세테이트, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체, 폴리염화비닐, 아크릴산폴리염화비닐공중합체, 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 엔트리 시이트의 금속 호일 표면상에 비수용성 수지층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며 일반적으로 알려져 있는 방법으로부터 선택될 수 있다. 예를 들어 유기 용매에 용해하여 얻어지는 코팅액을 금속 호일 면에 적용하여 이를 건조 및 숙성하여 비수용성 수지층을 형성하는 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. 바람직하게 두께가 50 - 500μm, 보다 바람직하게는 60 - 150μm인 경성, 연성 혹은 연 알루미늄 호일이 사용되거나 혹은 이러한 호일을 결합하여 얻어진, 두께가 50 - 500μm, 보다 바람직하게는 60 - 150μm인 알루미늄 호일이 사용된다.

본 발명의 드릴용 엔트리시이트는 라미네이트 혹은 플라스틱 보드의 상부 표면에 배치되며 엔트리 시이트의 제 삼층의 비수용성 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°C인 폴리에스테르 수지를 두께가 70μm인 경성 알루미늄 호일의 한 면상에 제 일층으로 두께 20μm로 형성되었다. 그 후 평균 분자량이 30,000인 폴리에틸렌산화물을 제 이층으로 비수용성 수지층에 두께 30μm로 수용성 윤활제층을 형성하였고 평균 분자량이 30,000이고 연화점이 150°C인 폴리에스테르 수지를 제 삼층으로 수용성 윤활제층에 두께 2μm로 비수용성 수지층을 형성하여 엔트리 시이트를 생성하였다.

실시예 2

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

실시예 3

평균 분자량이 30,000이고 연화점이 150°C인 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대해서 열경화성 수지인 멜라민수지 25 중량부를 포함하는 혼합물을 두께가 70μm인 경성 알루미늄 호일의 한 면상에 제 일층으로 두께 20μm로 형성되었다. 그 후 평균 분자량이 30,000인 폴리에틸렌산화물을 제 이층으로 비수용성 수지층에 두께 30 μm로 수용성 윤활제층을 형성하였고 평균 분자량이 30,000이고 연화점이 150°C인 폴리에스테르 수지를 제 삼층으로 수용성 윤활제층에 두께 2μm로 비수용성 수지층을 형성하여 엔트리 시이트를 생성하였다.

실시예 4

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

실시예 5

평균 분자량이 200,000이고 연화점이 180°C인 열가소성 폴리우레탄 수지를 두께가 70μm인 경성 알루미늄 호일의 한 면상에 제 일층으로 두께 20μm로 형성되었다. 그 후 평균 분자량이 30,000인 폴리에틸렌산화물을 제 이층으로 비수용성 수지층에 두께 30μm로 수용성 윤활제층을 형성하였고 평균 분자량이 200,000이고 연화점이 180°C인 폴리우레탄 수지를 제 삼층으로 수용성 윤활제층에 두께 2μm로 비수용성 수지층을 형성하여 엔트리 시이트를 생성하였다.

실시예 6

평균 분자량이 200,000이고 연화점이 150°C인 열가소성 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 멜라민수지 25 중량부를 포함하는 혼합물로부터 금속 호일상에 제 일층으로 두께가 20μm인 비수용성 수지층을 형성한 것을 제외하고 실시예 5와 동일한 방법으로 엔트리 시이트를 생성하였다.

비교예 1 및 2

실시예 1 및 2에서 제 일층의 비수용성 수지층을 금속 호일상에 두께 2μm로 형성하고 제 삼층의 비수용성 수지층을 형성하지 않은 것을 제외하고 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 제 일층의 비수용성 수지층을 금속 호일상에 두께 2μm로 형성하고 제 삼층의 비수용성 수지층을 형성하지 않은 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 및 6

실시예 5 및 6에서 제 일층의 비수용성 수지층을 금속 호일상에 두께 2μm로 형성하고 제 삼층의 비수용성 수지층을 형성하지 않은 것을 제외하고 실시예 5 및 6과 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 드릴된 관통홀의 위

치 사이의 불일치를 측정하여 평균값으로 나타내었다.

2)홀벽의 조도 : 3000 타격으로 드릴된 홀의 20홀의 홀벽 조도를 측정하여 평균값

으로 나타내었다.

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

표 1

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

Claims (3)

1. 금속 호일 일면에 비수용성 수지층, 수용성 윤활제층, 비수용성 수지층의 다층 구조로 구성되고 상기 비수용성 수지층은 상기 수용성 윤활제층의 하부 및 상부에 각각 일층으로 형성된는 것을 특징으로 하는 라미네이트 혹은 플라스틱 보드 드릴 공정에 사용하기 적합한 엔트리 시이트.
2. 제 1항에 있어서 수용성 윤활제층을 보호하는 제 삼층의 비수용성 수지층의 두께는 1 - 10 μm 임을 특징으로 하는 엔트리시이트.
3. 제 1항에 있어서 수용성 윤활제층을 보호하는 제 삼층의 비수용성 수지층의 열가소성수지는 에틸렌아크릴산 공중합체, 에틸렌메스아크릴산 공중합체, 에틸렌아크릴레이트 공중합체, 폴리스티렌, 폴리비닐아세테이트, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체, 폴리염화비닐, 아크릴산폴리염화비닐 공중합체, 비닐아세테이트염화비닐 공중합체, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐아세탈, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리알릴레이트, 폴리에테르에테르케톤, 폴리페닐렌술파이드, 폴리우레탄으로 구성되는 그룹 중에서 선택된 최소 하나의 수지임을 특징으로 하는 엔트리 시이트.