KR20130141690A - 복합재료, 이를 이용하여 제조된 고주파 회로기판 및 그 제조 방법 - Google Patents

복합재료, 이를 이용하여 제조된 고주파 회로기판 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20130141690A
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Abstract

본 발명은 복합재료, 이를 이용해 제조된 고주파 회로기판 및 그 제조 방법을 제공한다. 상기 복합재료는 저 유전손실의 플루오르 중합체 분산 유액, 다공성 팽창 폴리테트라플루오르에틸렌 박막 및 분말 충진재를 포함한다. 상기 복합재료를 이용하여 제조된 고주파 회로기판는, 다수 매 서로 적층되고 상기 복합재료를 이용해 제조된 프리프레그 및 그 양측에 각각 가압 피복된 구리 포일을 포함한다. 본 발명은 유전성능이 우수한 다공성 ePTFE 박막을 캐리어 재료로 이용함으로써 복합재료 및 고주파 회로기판의 유전상수와 유전손실 탄젠트를 저감시킬 수 있다. 또한, 다공성 ePTFE 박막의 평탄도와 균일성이 양호하여 이를 캐리어 재료로서 이용해 제조한 고주파 회로기판 및 프리프레그는 유전상수가 X, Y방향에서 등방향성을 가진다. 상기 복합재료를 이용하여 제조한 프리프레그의 두께는 서로 다른 두께를 채택한 다공성 ePTFE 박막의 두께에 따라 조절할 수 있으며, 종래 기술에서 캐스팅법으로 생산되는 후막에 균열이 발생하는 문제점을 방지할 수 있다.

Description

복합재료, 이를 이용하여 제조된 고주파 회로기판 및 그 제조 방법 {COMPOSITE MATERIAL, HIGH-FREQUENCY CIRCUIT BASEBOARD MADE THEREFROM AND PRODUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 복합재료 기술분야에 관한 것으로, 특히 복합재료, 이를 이용하여 제조된 고주파 회로기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
근래에, 정보 통신 장치의 고성능화와 고기능화 및 네트워크화의 발전에 따라 대용량 정보의 고속 전송 및 처리를 위해 작동 신호는 고주파화되고 있으며, 전자 제품의 사용 주파수는 점점 높아지고, 기판 소재의 유전상수는 점점 낮아지며, 유전손실은 점점 작아지고 있으며, 기판 유전상수의 균일성에 대한 요구는 높아지고 있다.
종래의 고주파 회로기판은 저 유전상수의 수지를 이용하여 우수한 고주파 성능을 얻었는 바, 이러한 저 유전상수의 수지는 폴리페닐렌에테르, 시아네이트, 탄소-탄소 불포화 이중결합을 포함하고 탄화수소 원소로만 이루어진 열경화성 수지, PTFE등 다수의 수지를 포함한다. 동박적층판은 일반적으로 유리섬유포를 보강재로 이용한다. 그러나, 유리섬유포의 유전상수는 최소한 3.7(Q유리)이 되므로, 유리섬유포의 유전상수가 큼에 따른 영향을 받는다. PTFE외 기타 수지로 제조되는 동박적층판의 유전상수는 낮추기 어렵다.
한편, 종래의 고주파 회로기판은, 직물 소재를 보강재(예를 들어, 유리섬유포)로 이용하나, 직물 섬유포는 편직 원인 및 직물 섬유가 서로 교차하는 부분에 존재하는 노드로 인해, 회로기판의 유전상수가 평면 X, Y 방향에서 등방향성을 가지지 않으며, 유전상수는 X, Y방향에서 격차가 존재한다. 따라서, 고주파 회로기판에서 고주파 신호가 전송될 때, X, Y방향의 유전상수가 서로 다름으로 인해 신호 감쇠가 발생하여 신호 전송 안정성에 영향을 미친다.
미국특허 US6218015에 따르면, 두가지 폴리테트라플루오르에틸렌수지를 결합하고 충진재를 혼합하여 캐스팅을 거쳐 박막을 형성한 후 회로기판을 제조한다. 이러한 방법으로 제조된 회로 재료는 전체 플레이트가 열가소성 폴리테트라플루오르에틸렌수지를 이용하므로, 유전성능이 우수하고, X, Y방향에서 유전상수에도 격차가 존재하지 않는다. 그러나, 이러한 캐스팅 방법은 두꺼운 박막을 제조할 때 균열이 발생하기 쉬우며 수율이 높지 않다. 특히, 두께가 비교적 큰 회로기판을 제조할 경우, 다수의 박막층을 적층하여 제조해야 하므로 생산성이 높지 않다.
미국특허 US4772509에 따르면, 다공성의 팽창 폴리테트라플루오르에틸렌 박막을 폴리이미드에 침지시켜 반경화 시트를 제조한 후 회로기판을 제조한다. 미국특허 US5652055에 따르면, 다공성의 팽창 폴리테트라플루오르에틸렌 박막을 열경화성 수지에 침지시켜 회로기판을 제조한다. 그러나, 이들 두 특허는 유전손실 탄젠트가 큰(유전손실 탄젠트가 0.01보다 큼) 열경화성 수지를 이용하여 회로기판을 제조하므로, 그 유전 성능은 특허 US6218015에서 폴리테트라플루오르에틸렌수지를 이용하여 제조되는 회로기판보다 저하된다.
본 발명의 목적은 복합재료를 제공하는 것으로, 상기 복합재료는 다공성 ePTFE 박막을 캐리어 재료로 하여, 프리프레그 및 고주파 회로기판의 유전상수가 X, Y방향에서 등방향성을 가지도록 하여 고주파 회로기판의 유전상수와 유전손실 탄젠트를 저하시킬 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 복합재료로 제조된 고주파 회로기판을 제공하는 것으로, 상기 고주파 회로기판은 X, Y방향에서 등방향성을 가지는 유전상수를 갖고 고주파 유전성능을 가져 고주파 회로에서의 신호 전송 효과가 더욱 양호하다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 복합재료를 이용하여 제조되는 고주파 회로기판의 제조 방법을 제공하는 것으로, 상기 방법은 다공성 ePTFE 박막을 캐리어 재료로 사용함으로써 양호한 성형성을 가지고 균열이 발생하지 않으며 공정이 편리하다.
상기 목적을 이루기 위해 본 발명은 복합재료를 제공한다. 상기 복합재료 조성물은,
(1) 저 유전손실의 플루오르 중합체 분산 유액;
(2) 다공성 팽창 폴리테트라플루오르에틸렌 박막(ePTFE 박막); 및
(3) 분말 충진재를 포함한다.
상기 저 유전손실의 플루오르 중합체는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 테트라플루오르에틸렌-퍼플루오르알콕시비닐에테르 공중합체(PFA) 및 퍼플루오르에틸렌프로필렌 공중합체(FEP)중의 1종 또는 다수종이다.
상기 다공성 팽창 폴리테트라플루오르에틸렌 박막은 세라믹 충진재가 첨가되어 있거나 첨가되지 않은 폴리테트라플루오르에틸렌 수지로 제조된다.
상기 다공성 팽창 폴리테트라플루오르에틸렌 박막은 팽창 인장법으로 제조되며, 그 공경은 1~100㎛, 공극율은 30~98%이며, 두께는 0.5~300㎛이다.
상기 분말 충진재의 함량은 저 유전손실의 플루오르 중합체 분산 유액과 분말 충진재 전체 양의 0~70Vol%를 차지하며, 분말 충진재의 입경 중간값은 0.01-15㎛, 최대 입경은 100㎛ 이하이다.
상기 분말 충진재는 결정형 실리카, 용융형 실리카, 구형 실리카, 알루미나, 스트론튬티타네이트, 바륨티타네이트, 바륨스트론튬티타네이트, 질화붕소, 질화알루미늄, 탄화규소, 이산화티탄, 유리 분말, 유리 단섬유, 활석 분말, 운모 분말, 탄소블랙, 탄소나노튜브, 금속 분말 및 폴리페닐티오에테르에서 선택되는 1종 또는 다수종이다.
(4) 조제를 더 포함하며, 상기 조제는 유화제 및 분산제를 포함한다.
본 발명은 고주파 회로기판을 더 제공하며 상기 고주파 회로기판은 다수 매가 서로 적층된 프리프레그 및 상기 프리프레그 양측에 각각 가압 피복된 금속박을 포함하며, 상기 다수 매의 프리프레그는 각각 상기 복합재료로 제조된다. 상기 금속박은 구리, 황동, 알루미늄, 니켈 또는 이들 금속의 합금이거나 또는 복합 금속박이다.
또한, 본 발명은 상기 고주파 회로기판의 제조 방법을 제공하며, 상기 방법은 아래 단계를 포함한다.
단계 1: 하기 복합재료의 조성물을 무게를 달아 취한다. (1) 저 유전손실의 플루오르 중합체 분산 유액; (2) 다공성 팽창 폴리테트라플루오르에틸렌 박막; 및 (3) 분말 충진재.
단계 2: 저 유전손실의 플루오르 중합체 분산 유액을 적정한 점도를 가지도록 물로 희석한 후 암모니아수로 pH값을 8~12가 되도록 조절하고, 분말 충진재와 조제를 혼합하여 상기 조절된 분산 유액에 넣고 교반하여 혼합함으로써 분말 충진재를 분산 유액속에 균일하게 분산시켜 글루 용액을 제조는다.
단계 3: 상기 글루 용액으로 다공성 팽창 폴리테트라플루오르에틸렌 박막을 침지시키고 적정한 두께를 갖도록 제어한 후 80~300℃에서 베이킹하여 수분과 조제를 제거하여 프리프레그를 형성한다.
단계 4: 상기 프리프레그를 다수 매 적층시키고 아래위에 각각 1매의 금속박을 가압 피복한 후 프레서에 넣고 가열 압착하여 상기 고주파 회로기판을 제조하되, 가열 압착 온도는 350~400℃, 가열 압착 압력은 25~100Kg/cm2이다.
상기 글루 용액의 고형분 함량은 30~80%이고, 상기 글루 용액은 다공성 팽창 폴리테트라플루오르에틸렌 박막 표면에 플루오르 중합체 수지층을 형성하되 그 두께를 20㎛ 이하로 제어한다.
본 발명의 유익한 효과는 아래와 같다. 먼저, 유전성능이 우수한 다공성 ePTFE 박막을 캐리어 재료로 이용함으로써 복합재료 및 고주파 회로기판의 유전상수와 유전손실 탄젠트를 저감시킬 수 있다.
그리고, 다공성 ePTFE 박막의 평탄도, 균일성이 양호하여, 이를 캐리어 재료로 이용하여 제조된 고주파 회로기판 및 프리프레그의 유전상수는 X, Y방향에서 등방향성을 가진다.
또한, 프리프레그의 두께는 서로 다른 두께를 이용한 다공성 ePTFE 박막 두께에 따라 조절 가능하여 종래기술(예를 들어, 특허US6218015)에서 캐스팅법을 이용하여 생산시 후막에 균열이 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.
본 발명은 복합재료에 관한 것이며, 상기 복합재료는, (1) 저 유전손실의 플루오르 중합체 분산 유액; (2) 다공성 팽창 폴리테트라플루오르에틸렌 박막(ePTFE 박막); 및 (3) 분말 충진재를 포함한다.
본 발명에 따른 저 유전손실의 플루오르 중합체 분산 유액 일예로서, 폴리테트라플루오르에틸렌과, 플루오르 함유 공중합체 등을 포함하며, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 분산 유액, 테트라플루오르에틸렌-퍼플루오르알콕시비닐에테르 공중합체(PFA) 분산 유액, 퍼플루오르에틸렌프로필렌 공중합체(FEP) 분산 유액을 들 수 있으며, 상기 분산 유액은 1종 또는 다수종을 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 분산 유액은 물을 매질로 하고 25%~60%의 플루오르 중합체 미립자를 물에 분산시키고, 비이온성 표면 활성제를 통해 안정한 분산 상태가 되도록 하여 유액을 형성한다. 후속 침지에 편리하도록, 분산 유액중 플루오르 중합체 미립자의 입경은 0.02~0.5㎛ 범위내이다.
본 발명에 따른 다공성 ePTFE 박막은, 팽창 인장법으로 제조될 수 있고, 대량의 오픈된 공극이 형성되어 있으며, 공극의 크기는 수지와 충진재가 유입되는데 편리하게 형성된 것이 바람직하다. 본 발명에 따르면, 상기 다공성 ePTFE 박막은 공경 1~100㎛, 공극율 30~98%, 두께 0.5~300㎛인 ePTFE 박막을 선택 사용하며, 공경 3~50㎛, 공극율 50~98%, 두께 30~300㎛인 ePTFE 박막을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 ePTFE 박막은 내부에 대량의 공극이 존재하므로, 침지시 분산 유액, 분말 충진재 등 소재의 유입에 편리할 수 있다.
본 발명에 따른 다공성 ePTFE 박막은 순수한 PTFE 수지(폴리테트라플루오르에틸렌수지)로 제조될 수 있고 세라믹 충진재가 첨가된 PTFE 수지로 제조될 수도 있다. 본 발명에 따르면, 상기 다공성 ePTFE 박막의 표면은 일정한 처리를 거치는 것이 바람직하고 플라즈마 처리를 거치는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 복합재료는 분말 충진재가 더 첨가될 수 있다. 분말 충진재는 사이즈 안정성을 개선하고 CTE를 저하시키는 등의 목적을 가진다. 상기 분말 충진재의 함량은 저 유전손실의 플루오르 중합체와 분말 충진재 전체 양의 0~70Vol%(체적 백분율)를 차지하며, 30~55Vol%를 차지하는 것이 바람직하다. 분말 충진재는 결정형 실리카, 용융형 실리카, 구형 실리카, 스트론튬티타네이트, 바륨티타네이트, 바륨스트론튬티타네이트, 질화붕소, 질화알루미늄, 탄화규소, 알루미나, 이산화티탄, 유리 분말, 유리 단섬유, 활석 분말, 운모 분말, 탄소블랙, 탄소나노튜브, 금속 분말, 폴리페닐티오에테르 등을 포함하며, 상기 충진재는 단독으로 사용하거나, 또는 혼합 사용할 수 있다. 여기서 가장 바람직한 충진재는 용융형 실리카 또는 이산화티타늄이다. 충진재가 ePTFE 박막의 공극에 유입하는데 편리하도록 충진재의 입경 중간값은 0.01~15㎛이고 최대 입경은 100㎛ 이하이다. 충진재의 입경 중간값은 0.5~10㎛인 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 성능을 구현하기 위해 분말 충진재의 표면은 커플링제에 의한 처리 등의 처리를 거칠 수 있다. 또한 조제도 포함하며, 상기 조제는 유화제 및 분산제 등을 포함한다.
상기 복합재료를 사용하여 고주파 회로기판을 제조하는 방법은 하기 단계를 포함한다.
단계 1: 하기 복합재료의 조성물을 무게를 달아 취한다. (1) 저 유전손실의 플루오르 중합체 분산 유액; (2) 다공성 팽창 폴리테트라플루오르에틸렌 박막; (3) 분말 충진재.
단계 2: 저 유전손실의 플루오르 중합체 분산 유액을 적정한 점도를 가지도록 물로 희석한 후, 암모니아수로 pH값이 8~12가 되도록 조절하고, 분말 충진재와 조제를 혼합하여 상기 조절된 분산 유액에 넣고교반하여 혼합함으로써 분말 충진재가 분산 유액속속에 균일하게 분산시켜 글루 용액을 제조한다.
단계3: 상기 글루 용액으로 다공성 ePTFE 박막을 침지하되 적정한 두께를 갖도록 제어한 후 80~300℃에서 베이킹하여 수분 및 조제 등을 제거하여 프리프레그를 형성한다. 상기 글루 용액은 다공성 팽창 폴리테트라플루오르에틸렌 박막 표면에 플루오르 중합체 수지층을 형성하며, 프리프레그의 두께는 다공성 ePTFE 박막 및 다공성 ePTFE 박막 상의 플루오르 중합체 수지층의 두께에 의해 공동으로 정해진다. 서로 다른 두께의 프리프레그를 얻기 위해, 서로 다른 두께의 다공성 ePTFE 박막을 이용할 수 있으며, 상기 플루오르 중합체 분산 유액 등에 의해 형성된 글루 용액에 침지시킨 후 글루 용액이 ePTFE 박막 공극에 모두 충진되면, ePTFE 박막상의 수지층 두께를 20㎛ 이하, 바람직하게는 10㎛ 이하로 제어한다. 그러면 더욱 두꺼운(250㎛보다 큼) 프리프레그를 제조하여 다공성 ePTFE 박막에 침지된 플루오르 중합체 수지층에 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 다공성 ePTFE 박막상의 플루오르 중합체 수지층 두께는 플루오르 중합체 분산 유액의 수지 및 충진재의 고형분 함량에 의해 제어된다. 수지 혼합물(즉 글루 용액)의 고형분 함량은 30~80% 범위가 되도록 제어할 수 있으며, 바람직하게는 35~50% 범위가 되도록 제어할 수 있다.
침지 작업은 동박적층판 제조용 통용 침지 글루잉 기계를 이용하여 진행할 수 있으며, 글루잉 기계의 오븐 온도는 단계별로 설정할 수 있다. 오븐이 사용하는 온도 범위는 수분 및 유화제, 분산제 등을 제거하도록 80~300℃이다.
단계 4: 상기 프리프레그를 다수 매 적층시키고, 아래위에 각각 1매의 금속박을 가압 피복하고 프레서에 넣어 가열 압착하여 상기 고주파 회로기판을 제조한다. 가열 압착 온도는 350~400℃이고, 가열 압착 압력은 25~100Kg/cm2이다. 상기 금속박은 구리, 황동, 알루미늄, 니켈 또는 이들 금속의 합금 이거나 또는 복합 금속박이다.
제조된 고주파 회로기판은, 다수 매 서로 적층된 프리프레그 및 그 양측에 가압 피복된 금속박을 포함하며, 상기 다수 매 프리프레그는 모두 상기 복합재료로 제조된 것이다.
상기 제조된 고주파 회로기판의 유전성능, 즉 유전상수와 유전손실 탄젠트, 고주파 성능 및 내열 성능에 대해, 하기 실시예와 같이 더욱 상세한 설명과 기술을 한다.
실시예 1
고형분의 함량이 60%인 폴리테트라플루오르에틸렌 분산 유액을 점도가 20mPa·s(20℃)가 되도록 탈이온수로 조절한 후 암모니아수로 pH값을 11가 되도록 조절하고 교반을 통해 균일하게 혼합하였다.
상기 조절된 폴리테트라플루오르에틸렌 분산 유액으로 두께가 40㎛, 공극율이 92%인 ePTFE 박막을 침지시킨 후 오븐에 넣고 280℃에서 베이킹하여 수분과 조제(유화제, 분산제)를 제거하여 프리프레그를 제조하였다. 프리프레그의 두께는 51㎛이며 제조된 상기 프리프레그는 균열이 발생하지 않았다.
5매의 상기 프리프레그를 취하여 상호 적층시키고, 아래위에 각각 1매의 구리 포일을 가압 피복한 후 프레서에 넣고 가열 압착하여 상기 고주파 회로기판을 제조하였다. 가열 압착 온도는 350℃~400℃, 가열 압착 압력은 70Kg/cm2였다. 상기 제조된 고주파 회로기판을 테스트한 결과, 유전상수는 2.08(10GHZ), 유전손실 탄젠트는 0.0002(10GHZ)였다.
실시예 2
고형분의 함량이 60%인 폴리테트라플루오르에틸렌 분산 유액을 점도 15mPa·s(20℃)가 되도록 탈이온수로 조절한 후 암모니아수로 pH값을 11좌우가 되도록 조절하고 교반을 통해 균일하게 혼합하였다. 용융형 실리카 분말(실리콘 미분과 PTFE의 중량비 1:1)을 상기 유액에 첨가하고 교반을 통해 실리카를 유액속에 균일하게 분산시켜 침지 가능한 글루 용액을 제조하였다.
상기 조절된 글루 용액을 이용하여 두께 300㎛, 공극율 95%인 ePTFE 박막을 침지시킨 후, 오븐에 넣고 280℃에서 베이킹하여 수분과 조제(유화제, 분산제)를 제거하여 프리프레그를 제조하였다. 제조된 상기 프리프레그의 두께는 308㎛이고 균열이 발생하지 않았다.
상기 프리프레그 1매를 취하고 아래위에 각각 1매의 구리 포일을 가압 피복한 후 프레서에 넣고 가열 압착하여 상기 고주파 회로기판을 제조하였다. 이때 온도는 380℃, 압력은 70Kg/cm2였다. 상기 제조된 고주파 회로기판을 테스트한 결과, 유전상수는 2.53(10GHZ), 유전손실 탄젠트는 0.0003(10GHZ)이었다.
실시예 3
고형분의 함량이 60%인 폴리테트라플루오르에틸렌 분산 유액을 점도 15mPa·s(20℃)가 되도록 탈이온수로 조절한 후 암모니아수로 pH값을 11좌우가 되도록 조절하고 교반을 통해 균일하게 혼합하였다. 용융형 실라키 분말(실리콘 미분과 PTFE의 중량비 1:1)을 상기 유액에 첨가하고 교반을 통해 실리카를 유액속에 균일하게 분산시켜 침지 가능한 글루 용액을 제조하였다.
상기 조절된 글루 용액을 이용하여 두께 120㎛, 공극율 95%이며, 용융 실리카 충진재가 충진된 ePTFE 박막(박막속의 용융 실리카 충진재의 함량이 50%)을 침지시킨 후 오븐에 넣고 280℃에서 베이킹하여 수분과 조제(유화제, 분산제)를 제거하여 프리프레그를 제조하였다. 상기 제조된 프리프레그의 두께는 128㎛이고 균열이 발생하지 않았다.
상기 프리프레그 1매를 취하고 아래위에 각각 1매의 구리 포일을 가압 피복한 후 프레서에 넣고 가열 압착하여 상기 고주파 회로기판을 제조하였다. 이때 온도는 380℃, 압력은 100Kg/cm2였다. 상기 제조된 고주파 회로기판을 테스트한 결과, 유전상수는 2.65(10GHZ), 유전손실 탄젠트는 0.0003(10GHZ)이었다.
비교예 1
비스페놀A 에폭시수지(에폭시수지A)와 브롬화 에폭시수지(에폭시수지B)를 디메틸포름아미드에 용해시키고, 경화제로서 에폭시수지에 대해 0.7몰비의 아민 당량인 디시안디아마이드와, 촉진제로서 적정량의 2-MI(2-메틸이미다졸)을 첨가한 후 상온에서 혼합하여 글루 용액을 얻었다.
상기 글루 용액을 이용하여 두께 40㎛, 공극율 92%인 ePTFE 박막을 침지시킨 후 오븐에 넣고 155℃에서 베이킹하여 디메틸포름아미드 용매를 제거하여 두께가 54㎛인 프리프레그를 제조하였다.
5매의 상기 프리프레그를 서로 적층시키고 아래위에 각각 1매의 구리 포일을 가압 피복한 후 프레서에 넣고 가열 압착하여 상기 고주파 회로기판을 제조하였다. 이때 경화 온도는 177℃, 경화 압력은 50Kg/cm2, 경화 시간은 90분이었다. 제조된 상기 고주파 회로기판을 테스트한 결과, 유전상수는 3.54(10GHZ), 유전손실 탄젠트는 0.008(10GHZ)이었다.
비교예 2
이무수물(dianhydride)과 디아민을 이용하여 합성한 폴리이미드수지를 디메틸포름아미드에 용해시키고 경화 촉진제로서 적정량의 트리페닐포스핀을 첨가하여 글루 용액을 제조하였다.
상기 글루 용액을 이용하여 두께 40㎛, 공극율 92%인 ePTFE 박막을 침지시킨 후 오븐에 넣고 155℃에서 베이킹하여 디메틸포름아미드 용매를 제거하여 두께가 50㎛인 프리프레그를 제조하였다.
5매의 상기 프리프레그를 서로 적층시키고 아래위에 각각 1매의 구리 포일을 가압 피복한 후 프레서에 넣고 가열 압착하여 상기 고주파 회로기판을 제조하였다. 이때 경화 온도는 260℃, 경화 압력은 50Kg/cm2, 경화 시간은 120분이었다. 제조된 상기 고주파 회로기판을 테스트한 결과, 유전상수는 3.32(10GHZ), 유전손실 탄젠트는 0.006(10GHZ)이었다.
상기 실시예와 비교예는 모두 IPC4101표준을 참조하여 동박적층판을 테스트하였으며, 유전성능의 테스트 방법은 SPDR(splite post dielectric resonator)법을 이용하여 테스트하였으며, 테스트 조건은 A스테이트(state), 10GHz였다.
상기 실시예1, 2, 3에서 볼 수 있듯이, 제조된 프리프레그 두께는 조절할 수 있고, 균열이 발생하지 않았으며, 제조된 고주파 회로기판 소재의 유전상수와 유전손실각은 낮았으며, 고주파 성능이 좋았다. 또한, 직물 섬유를 보강재로서 사용하지 않아, 기판 내부의 균일성이 매우 양호했고, X/Y방향에서의 유전상수에도 격차가 없었다. 비교예에서 볼 수 있듯이, 유전손실 탄젠트가 큰 열경화성 수지와 다공성 ePTFE 박막을 결합 사용한 관계로, 제조된 회로기판의 유전손실 탄젠트는 열가소성 플루오르 중합체 수지와 다공성 ePTFE 박막을 결합 사용한 회로기판의 유전상수보다 훨씬 컸다. 열가소성 플루오르 중합체수지와 다공성 ePTFE 박막을 결합 사용한 회로 기판이 더욱 우수한 고주파 성능을 가지므로 고주파 회로의 신호전송 효과는 더욱 훌륭했다.
상기 실시예는 본 발명의 조성물을 그 어떤 형태로 한정한 것이 아니며 본 발명에 따른 실질적 기술 또는 조성물 성분 또는 함량을 토대로 상기 실시예에 대해 진행한 그 어떤 미세한 정정, 균등 변화 및 수정은 모두 본 발명의 범위에 속한다.

Claims (10)

  1. 복합재료에 있어서,
    그 조성물이
    (1) 저 유전손실의 플루오르 중합체 분산 유액;
    (2) 다공성 팽창 폴리테트라플루오르에틸렌 박막; 및
    (3) 분말 충진재
    를 포함하는 복합재료.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저 유전손실의 플루오르 중합체는 폴리테트라플루오르에틸렌, 테트라플루오르에틸렌-퍼플루오르알콕시비닐에테르 공중합체 및 퍼플루오르에틸렌프로필렌 공중합체중 1종 또는 다수종인 복합재료.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 팽창 폴리테트라플루오르에틸렌 박막은 폴리테트라플루오르에틸렌 수지로 제조되며, 상기 폴리테트라플루오르에틸렌 수지는 세라믹 충진재가 첨가되거나 또는 첨가되지 않은 복합재료.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 팽창 폴리테트라플루오르에틸렌 박막은 팽창 인장법으로 제조되고, 그 공경은 1~100㎛, 공극율은 30~98%, 두께는 0.5~300㎛인 복합재료.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 분말 충진재 함량은 저 유전손실의 플루오르 중합체 분산 유액과 분말 충진재의 전체 양의 0~70Vol%를 차지하며, 분말 충진재의 입경 중간값은 0.01~15㎛이고 최대 입경은 100㎛ 이하인 복합재료.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 분말 충진재는 결정형 실리카, 용융형 실리카, 구형 실리카, 알루미나, 스트론튬티타네이트, 바륨티타네이트, 바륨스트론튬티타네이트, 질화붕소, 질화알루미늄, 탄화규소, 이산화티탄, 유리 분말, 유리 단섬유, 활석 분말, 운모 분말, 탄소블랙, 탄소나노튜브, 금속 분말 및 폴리페닐티오에테르에서 선택되는 1종 또는 다수종인 복합재료.
  7. 제1항에 있어서,
    (4)조제를 더 포함하며, 상기 조제는 유화제 및 분산제를 포함하는 복합재료.
  8. 제1항에 따른 복합재료를 이용하여 제조된 고주파 회로기판에 있어서,
    서로 적층된 다수 매의 프리프레그 및 상기 프리프레그 양측에 각각 가압 피복된 금속박을 포함하며, 상기 다수 매의 프리프레그는 각각 상기 복합재료를 이용하여 제조되는 고주파 회로기판.
  9. 제8항에 따른 고주파 회로기판을 제조하는 방법에 있어서,
    (1) 저 유전손실의 플루오르 중합체 분산 유액; (2) 다공성 팽창 폴리테트라플루오르에틸렌 박막; 및 (3) 분말 충진재를 포함하는 복합재료 조성물을 무게를 달아 취하는 단계 1;
    저 유전손실의 플루오르 중합체 분산 유액을 적정한 점도를 가지도록 물로 희석한 후 암모니아수로 pH값을 8~12가 되도록 조절하고, 분말 충진재와 조제를 혼합하여 상기 조절된 분산 유액에 넣고 교반하여 혼합함으로써 분말 충진재가 분산 유액속에 균일하게 분산시켜 글루 용액을 얻는 단계 2;
    상기 글루 용액을 이용하여 다공성 팽창 폴리테트라플루오르에틸렌 박막을 침지시키고 적정한 두께를 갖도록 제어한 후 80~300℃에서 베이킹하여 수분과 조제를 제거하여 프리프레그를 형성하는 단계 3;
    상기 프리프레그를 다수 매 적층시키고 아래위에 각각 1매의 금속박을 가압 피복한 후 프레서에 넣고 가열 압착하여 상기 고주파 회로기판을 제조하되, 가열 압착 온도는 350~400℃, 가열 압착 압력은 25~100Kg/cm2인 단계 4를 포함하는 고주파 회로기판 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 글루 용액의 고형분 함량은 30~80%이고, 상기 글루 용액은 다공성 팽창 폴리테트라플루오르에틸렌 박막 표면에 플루오르 중합체 수지층을 형성하되 그 두께가 20㎛ 이하로 제어되는 고주파 회로기판의 제조방법.
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