KR20150025245A - 인쇄회로기판용 동박 적층판 및 그의 제조방법 - Google Patents

인쇄회로기판용 동박 적층판 및 그의 제조방법

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KR20150025245A
KR20150025245A KR20130102631A KR20130102631A KR20150025245A KR 20150025245 A KR20150025245 A KR 20150025245A KR 20130102631 A KR20130102631 A KR 20130102631A KR 20130102631 A KR20130102631 A KR 20130102631A KR 20150025245 A KR20150025245 A KR 20150025245A
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이사용
문진석
이근용
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Abstract

본 발명은 제1 수지부착 동박 (RCC) 및 제2 RCC의 수지층 사이에 프리프레그의 양측면에 유리섬유가 형성된 복합체가 위치되며, 상기 복합체를 중심으로 수지층이 대칭 또는 비대칭인 구조를 갖는 인쇄회로기판용 동박 적층판 및 그의 제조방법을 제공함으로써, 상기 동박 적층판의 두께를 원하는 두께로 제조하거나 두께를 균일하게 유지할 수 있어 두께 품질의 안정화를 구현할 수 있으며, 동박 및 수지간의 접착력을 향상시키고, 상/하 서로 다른 열팽창계수를 갖는 기재를 적층시 워피지 (warpage)를 조절할 수 있다.

Description

인쇄회로기판용 동박 적층판 및 그의 제조방법 {COPPER CLAD LAMINATE FOR PRINTED CIRCUIT BOARD AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 인쇄회로기판용 동박 적층판 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
전자기기의 발전에 따라 인쇄회로기판의 경량화, 박판화 및 소형화가 날로 진행되고 있다. 이러한 요구를 충족시키기 위해서는 인쇄회로기판의 배선이 더욱 복잡하고, 고밀도화 되어간다. 이와 같이 인쇄회로기판에서 요구되는 전기적, 열적 및 기계적 특성은 더욱 중요한 요소로 여겨지고 있다.
인쇄회로기판의 구성은 주로 회로배선 역할을 하는 구리와 층간 절연역할을 하는 고분자로 이루어져 있다. 구리에 비해, 절연층을 구성하는 고분자는 열팽창계수, 유리전이온도, 두께의 균일성 등의 여러 특성이 요구되며 특히, 절연 두께를 좀더 얇게 제작할 수 있어야 한다.
종래의 동박 적층판 (Copper Clad Laminate, CCL)의 제조 방법은 다음과 같다. 먼저, 탱크에서 절연층용 바니쉬 (varnish)를 혼합한 후, 이를 함침조에 넣고, 얇은 천 형태의 유리섬유 (glass fabric)를 함침조에 침지시켜 상기 유리섬유에 바니쉬를 코팅한 다음, 두께를 일정하게 조정한다. 그 다음, 이를 건조단으로 보낸 후 건조단에서 열풍 또는 UV로 건조시켜 프리프레그 (prepreg)를 제작한다. 이와 같이 제작된 프리프레그의 양면에 각각 동박 (copper foil)을 적층시켜 동박 적층판을 제작한다.
한편, 회로기판을 박형화할수록 회로기판의 두께 품질이 불안정하여 열팽창계수, 유전상수 및 유전손실 등의 특성이 저하되고, 부품의 실장 시, 워피지 (warpage) 현상 및 고주파 영역에서의 신호전송 불량을 일으킬 수 있다. 특히, 상기와 같은 종래방식의 동박 적층판 제작은 동박 적층판의 박형화에 한계가 있고, 두께를 일정하게 유지하지 못하는 문제점이 있으며, 비대칭 프리프레그 내지 동박 적층판의 제조가 불가능한 단점이 있다.
이에 본 발명에서는 내열성이 우수한 수지 조성물을 이용한 제1 수지부착 동박 (RCC)의 수지층 및 제2 RCC의 수지층 사이에 복합체를 위치시켜 형성된 동박 적층판을 통해 상술한 문제점을 해결할 수 있었고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.
따라서, 본 발명의 하나의 관점은 복합체를 중심으로 제1 RCC의 수지층 및 제2 RCC의 수지층이 대칭 또는 비대칭인 구조를 갖는 인쇄회로기판용 동박 적층판을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 관점은 인쇄회로기판용 동박 적층판의 두께를 원하는 두께로 제조하거나 두께를 균일하게 유지할 수 있으며, 동박 및 수지간의 접착력을 향상시키고, 아울러 상기 동박 적층판의 복합체를 중심으로 양측 두께가 대칭 또는 비대칭인 인쇄회로기판용 동박 적층판의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 상기 동박 적층판의 동박에 회로패턴을 형성시켜 적용된 인쇄회로기판을 제공하는 데 있다.
본 발명의 하나의 관점을 달성하기 위한 인쇄회로기판용 동박 적층판 (이하 "제1 발명"이라 함)은 제1 수지부착 동박 (제1 RCC)의 수지층 및 제2 수지부착 동박 (제2 RCC)의 수지층 사이에 프리프레그의 양측면에 유리섬유가 형성된 복합체가 위치되며, 상기 복합체를 중심으로 수지층이 대칭 또는 비대칭인 구조를 갖는다.
제1 발명에 있어서, 상기 제1 RCC 및 제2 RCC의 수지층은 상기 수지층의 두께, 조성물, 또는 상기 조성물에 포함된 무기필러의 종류 및 함량이 같거나 서로 다르다.
제1 발명에 있어서, 상기 복합체는 프리프레그와 유리섬유 사이에 적어도 하나 이상의 또 다른 프리프레그를 더욱 포함하여 적층시켜 형성된다.
제1 발명에 있어서, 상기 제1 RCC 및 상기 복합체 사이, 상기 제2 RCC 및 상기 복합체 사이, 또는 이들 모두에 프리프레그의 일측면에 유리섬유가 형성된 절연체를 더욱 포함한다.
제1 발명에 있어서, 상기 절연체의 일측면에 형성된 유리섬유는 제1 RCC 및 제2 RCC의 수지층과 접하며, 상기 절연체를 하나 이상 포함한다.
제1 발명에 있어서, 상기 복합체의 양측면에 형성된 유리섬유의 종류는 같거나 서로 다르다.
제1 발명에 있어서, 상기 유리섬유는 E-글래스, T-글래스, S-글래스, U-글래스, 석영 (QUARTZ) 섬유 직조물 및 아라미드 (aramid) 섬유 직조물로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된다.
본 발명의 다른 관점을 달성하기 위한 인쇄회로기판용 동박 적층판의 제조방법 (이하 "제2 발명"이라 함)은: 제1 RCC 및 제2 RCC를 제공하는 단계; 상기 제1 RCC의 수지층 및 제2 RCC의 수지층 사이에 프리프레그의 양측면에 유리섬유가 형성된 복합체를 적층 및 가압하여 동박 적층판을 형성시키는 단계; 및 상기 동박 적층판을 경화시키는 단계;를 포함한다.
제2 발명에 있어서, 상기 제1 RCC 및 제2 RCC의 수지층은 상기 수지층의 두께, 조성물, 또는 상기 조성물에 포함된 무기필러의 종류 및 함량이 같거나 서로 다르다.
제2 발명에 있어서, 상기 동박 적층판을 형성시키는 단계는 상기 제1 RCC 및 상기 복합체 사이, 상기 제2 RCC 및 상기 복합체 사이, 또는 이들 모두에, 프리프레그의 일측면에 유리섬유가 형성된 절연체를 적층시키는 단계를 더욱 포함한다.
제2 발명에 있어서, 상기 절연체의 일측면에 형성된 유리섬유는 제1 RCC 및 제2 RCC의 수지층과 접하도록 적층되며, 상기 절연체를 적층시키는 단계는 하나 이상의 절연체를 적층시킨다.
제2 발명에 있어서, 상기 복합체의 양측면에 형성된 유리섬유의 종류는 같거나 서로 다르다.
제2 발명에 있어서, 상기 유리섬유는 E-글래스, T-글래스, S-글래스, U-글래스, 석영 (QUARTZ) 섬유 직조물 및 아라미드 (aramid) 섬유 직조물로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된다.
제2 발명에 있어서, 상기 가압은 롤 가압이다.
본 발명의 또 다른 관점을 달성하기 위한 인쇄회로기판 (이하 "제3 발명"이라 함)은 상기 동박 적층판의 동박에 회로패턴을 형성시켜 제조된다.
본 발명은 인쇄회로기판용 동박 적층판 및 그의 제조방법에 있어서, 상기 동박 적층판의 두께를 원하는 두께로 제조하거나 두께를 균일하게 유지할 수 있어 두께 품질의 안정화를 구현할 수 있으며, 동박 및 수지간의 접착력을 향상시키고, 상기 동박 적층판의 복합체를 중심으로 대칭 또는 비대칭으로 형성시켜서 상/하 서로 다른 열팽창계수를 갖는 기재를 적층시 워피지 (warpage)를 조절할 수 있는 효과가 있다.
도 1a는 본 발명의 대표적인 실시 예에 따른 제1 RCC의 수지층 및 제2 RCC의 수지층 사이에 복합체를 위치시킨 동박 적층판의 적층구조를 나타내는 상태도이다.
도 1b는 본 발명의 대표적인 실시 예에 따라 제조된 동박 적층판의 단면도 이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제1 RCC의 수지층 및 제2 RCC의 수지층 사이에 복합체 및 절연체를 위치시킨 동박 적층판의 적층구조를 나타내는 상태도이다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 제조된 동박 적층판의 단면도이다.
본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하기 전에, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예의 구성은 본 발명의 바람직한 하나의 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
동박 적층판 ( CCL )
도 1a는 본 발명의 대표적인 실시 예에 따른 제1 RCC의 수지층 및 제2 RCC의 수지층 사이에 복합체를 위치시킨 동박 적층판의 적층구조를 나타내는 상태도이다. 도 1a를 참조하면, 제1 수지부착 동박 (제1 RCC) (110) 및 제2 수지부착 동박 (제2 RCC) (120)에 형성되어 있는 제1 수지층 (10) 및 제2 수지층 (12) 사이에 프리프레그의 양측면에 유리섬유가 형성된 복합체 (150)가 위치되며, 상기 복합체 (150)를 중심으로 제1 수지층 (10) 및 제2 수지층 (12)이 대칭 또는 비대칭인 구조를 갖는 동박 적층판 (200)을 형성할 수 있다.
도 1b는 본 발명의 대표적인 실시 예에 따라 제조된 동박 적층판의 단면도이다. 도 1b를 참조하면, 제1 RCC (110), 프리프레그의 양측면에 유리섬유가 형성된 복합체 (150) 및 제2 RCC (120)가 순차적으로 적층된 동박 적층판 (200)의 단면도를 나타내고 있으며, 제2 RCC (12)의 제2 수지층 (12) 및 복합체 (150)의 프리프레그의 경계면이 x1, 제1 RCC (110)의 제1 수지층 (10) 및 복합체 (150)의 프리프레그의 경계면이 x2의 일점쇄선으로 표시되어 있다. 상기 일점쇄선으로 표시된 x1 및 x2는 제1 수지층 (10) 및 제2 수지층 (12)의 두께에 따라 상/하 대칭 또는 비대칭일 수 있다. 또한, 상기 복합체의 양측면에 형성된 유리섬유의 종류는 경우에 따라 같거나 서로 다를 수 있다.
본 발명의 대표적인 실시 예에 따라 형성된 동박 적층판은 종래기술로서 다수의 프리프레그를 적층하고 양면에 동박을 형성시켜 완성된 동박 적층판과 비교했을 때, 열팽창 계수가 낮아져서 열적 안정성을 구현하고 기계적 물성 (modulus)을 향상시켜 워피지를 선택적으로 조절할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 도 1a 및 1b를 참조하면, 도 1a에서 제1 수지층 (10)의 두께를 a1, 제2 수지층 (12)의 두께를 b1, 복합체 내에 포함되어 있는 프리프레그 (51)의 상부 및 하부에 수지만으로 구성된 영역의 두께를 각각 p1 및 p2로 표시할 수 있다. 또한, 상기 복합체 내의 프리프레그의 유리섬유를 Gt2, 상기 프리프레그의 양측면에 형성된 유리섬유를 각각 Gt1, Gt2로 표시할 수 있다. 도 1a로 도시된 바와 같이 구성된 제1 RCC, 복합체 및 제2 RCC를 적층 및 가압시키면, 도 1b로 도시된 바와 같은 동박 적층판 (200)이 형성된다. 상기 동박 적층판 (200)에서 상기 제1 수지층의 두께 및 제2 수지층의 두께는 각각 a2, b2로 표시되며, 복합체의 양측면에 형성된 유리섬유 Gt1 및 Gt2에 수지가 스며들게 되기 때문에 상대적으로 a2는 a1보다 두께가 얇아지게 되고, b2또한 b1보다 두께가 얇아지게 된다. 또한, 상기 동박 적층판 (200)의 유리섬유 Gt1 및 Gt2 사이의 존재하는 수지만으로 구성된 영역의 두께를 g2, 유리섬유 Gt2 및 Gt3 사이의 존재하는 수지만으로 구성된 영역의 두께를 g1으로 표시할 수 있으며, 이는 a2 및 g2의 합한 두께가 a1 및 p2의 합한 두께보다 얇고, b2 및 g1의 합한 두께가 b1 및 p1의 합한 두께보다 얇게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 유리섬유 Gt1, Gt2 및 Gt3는 종류가 같거나 서로 다를 수 있다. 따라서, 유리섬유 Gt1 및 Gt2 사이, 유리섬유 Gt2 및 Gt3 사이, 제1 동박층 및 유리섬유 Gt1 사이 및 제2 동박층 및 유리섬유 Gt3 사이의 수지만으로 구성된 영역이 줄어들게 되어 수지 함량 (resin content)이 줄어들게 된다. 이로 인해 수지함량이 낮아질수록 기계적 물성은 구조체를 따라가는 경향이 있고, 구조체의 기계적 물성은 일반적으로 수지보다 높기 때문에 상기 동박 적층판은 열팽창 계수가 낮아져서 열적 안정성을 구현시킬 수 있으며, 기계적 물성을 향상시켜 워피지를 선택적으로 조절할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
상기 제1 수지층 및 제2 수지층은 상기 수지층의 두께, 조성물, 또는 상기 조성물에 포함된 무기필러의 종류 및 함량이 같거나 서로 다를 수 있다. 이를 통해 제조된 동박 적층판은 제1 수지층 및 제2 수지층의 두께를 원하는 두께로 제조하거나 두께를 균일하게 유지할 수 있어, 두께품질의 안정화를 구현할 수 있다. 또한, 종래의 동박 적층판이 반경화 (B-stage) 상태의 프리프레그와 동박을 적층 및 가압하여 제조한 반면, 경화되지 않은 수지층을 포함하는 RCC를 적용하여 제조된 본 발명의 동박 적층판은 동박층과 수지층 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 더불어, 복합체를 중심으로 대칭 또는 비대칭으로 형성시켜서 제조된 본 발명의 대표적인 실시 예에 따른 동박 적층판은 상부 및 하부의 열팽창계수를 인위적으로 조절하여, 상기 상부 및 하부에 형성된 제1 동박층 및 제2 동박층에 패턴을 형성할 경우, 동박의 잔동률에 따라 선택적인 워피지를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 동박 적층판의 상부에는 잔동률이 많고, 하부에는 잔동률이 적을 경우, 상부 및 하부에 형성되는 RCC의 수지층의 두께, 조성물, 상기 조성물에 포함된 무기필러의 종류 및 함량을 인위적으로 조절하여 선택적으로 워피지를 방지할 수 있다.
본 발명에 제1 수지층 및 제2 수지층에 사용되는 조성물은 후속으로 적층 및 가압 단계에서 발생 되는 압력과 열에 내성을 갖는 조성물이 적절하게 사용될 수 있다. 이러한 내열성 조성물은 예를 들어, 에폭시수지, 폴리에스터 아미드계 액정 올리고머, 실리카 무기필러 및 용매를 포함하는 것이 적합하고, 특히 폴리에스터 아미드계 액정 올리고머는 하기 화학식 1, 에폭시 수지는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물이 내열성 및 치수 안정성 측면에서 본 발명에 좀 더 적합하다. 또한, 용매로는 본 발명에 사용되는 수지 및 기타 첨가제들의 용해성 및 혼화성을 고려하여 2-메톡시 에탄올, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 시클로헥사논, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 셀로솔브 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 셀로솔브, 부틸 셀로솔브, 카르비톨, 부틸 카르비톨, 크실렌, 디메틸포름아미드 및 디메틸아세트아미드가 사용될 수 있으나, 이에 특별히 한정되는 것은 아니다.
[화학식 1]
Figure pat00001
여기서, 상기 화학식 1로 표시된 폴리에스터 아미드계 액정 올리고머의 수평균 분자량은 3500 내지 5000이다.
[화학식 2]
Figure pat00002
본 발명에 사용되는 무기필러는 예를 들어, 실리카 (SiO2), 탈크 (Talc), 바륨설페이트 (BaSO4), 바륨티타네이트 (BaTiO3), 알루미나 (Al2O3), 점토, 탄산마그네슘 (MgCO3), 탄산칼슘 (CaCO3), 수산화알루미늄 (Al(OH)3) 및 실리케이트 (Silicate)로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택될 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니다. 또한, 무기필러는 상기 조성물에 단독으로 첨가되어도 무방하나, 분산성 측면 및 수지 간의 결합력 향상을 위해 실란 커플링제 또는 분산제와 병용하여 첨가하는 것이 적절하다.
본 발명의 대표적인 실시 예에 따른 상기 동박 적층판은 복합체의 프리프레그와 유리섬유 사이에 적어도 하나 이상의 또 다른 프리프레그를 더욱 포함하여 적층시켜서 형성할 수도 있다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제1 RCC의 수지층 및 제2 RCC의 수지층 사이에 복합체 및 절연체를 위치시킨 동박 적층판의 적층구조를 나타내는 상태도이다. 도 2a를 참조하면, 제1 RCC (110) 및 제2 RCC (120)에 형성되어 있는 제1 수지층 (10) 및 제2 수지층 (12) 사이에 프리프레그의 양측면에 유리섬유가 형성된 복합체 (150)가 위치되며, 상기 제1 RCC (110) 및 상기 복합체 (150) 사이 또는 상기 제2 RCC (120) 및 상기 복합체 (150) 사이에 프리프레그의 일측면에 유리섬유가 형성된 절연체 (170)를 위치시켜서 상/하 대칭 또는 비대칭의 구조를 갖는 동박 적층판 (200)을 형성할 수 있다. 상기 절연체 (170)의 일측면에 형성된 유리섬유는 제1 RCC (110) 및 제2 RCC (120)의 각각의 수지층 (10, 12)과 접하며, 상기 절연체 (170)를 하나 이상 포함하여 동박 적층판 (200)을 형성할 수도 있다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 제조된 동박 적층판의 단면도이다. 도 2b를 참조하면, 제1 RCC (110), 프리프레그의 양측면에 유리섬유가 형성된 복합체 (150), 프리프레그의 일측면에 유리섬유가 형성된 절연체 (170) 및 제2 RCC (120)가 순차적으로 적층된 동박 적층판 (200)의 단면도를 나타내고 있으며, 제2 RCC (12)의 제2 수지층 (12) 및 복합체 (150)의 프리프레그의 경계면이 y1, 절연체 (170)의 프리프레그 및 복합체 (150)의 프리프레그의 경계면이 y2 및 제1 RCC (110)의 제1 수지층 (10) 및 복합체 (150)의 프리프레그의 경계면이 y3의 일점쇄선으로 표시되어 있다. 상기 일점쇄선으로 표시된 y1, y2 및 y3는 제1 수지층 및 제2 수지층의 두께에 따라 상/하 대칭 또는 비대칭일 수 있다. 또한, 상기 복합체의 양측면에 형성된 유리섬유의 종류는 경우에 따라 같거나 서로 다를 수 있다.
또한, 도 2b로 도시된 바와 같이 형성된 동박 적층판 (200)도 각각의 유리섬유 사이 및 제1 동박층 및 제2 동박층과 유리섬유 사이의 수지만으로 구성된 영역이 줄어들게 되어 수지함량 (resin content)이 줄어들게 된다. 이로 인해 수지함량이 낮아질수록 기계적 물성은 구조체를 따라가는 경향이 있고, 구조체의 기계적 물성은 일반적으로 수지보다 높기 때문에 상기 동박 적층판은 열팽창 계수가 낮아져서 열적 안정성을 구현시킬 수 있으며, 기계적 물성을 향상시켜 워피지를 선택적으로 조절할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 워피지를 선택적으로 조절할 수 있는 것은 상기 동박 적층판 내에 존재하는 각각의 유리섬유의 종류를 서로 다르게 적용시켜서 인위적으로 조절할 수도 있다.
본 발명의 대표적인 실시 예에 따라 형성된 동박 적층판에 사용되는 유리섬유는 E-글래스, T-글래스, S-글래스, U-글래스, 석영 (QUARTZ) 섬유 직조물 및 아라미드 (aramid) 섬유 직조물로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택될 수 있다. 상기 유리섬유의 규격은 ASTM D4422A를 따르며, 제품에 따라 두께 및 열팽창계수의 특성이 다를 수 있다.
동박 적층판의 제조방법
본 발명의 대표적인 실시 예에 따른 인쇄회로기판용 동박 적층판은 제1 RCC 및 제2 RCC를 제공하는 단계; 상기 제1 RCC의 수지층 및 제2 RCC의 수지층 사이에 프리프레그의 양측면에 유리섬유가 형성된 복합체를 적층 및 가압하여 동박 적층판을 형성시키는 단계; 및 상기 동박 적층판을 경화시키는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다. 상기 제1 RCC의 수지층 및 제2 RCC의 수지층은 상기 수지층의 두께, 조성물, 또는 상기 조성물에 포함된 무기필러의 종류 및 함량이 같거나 서로 다를 수 있다.
상기 동박 적층판을 형성시키는 단계는 상기 제1 RCC 및 상기 복합체 사이, 상기 제2 RCC 및 상기 복합체 사이, 또는 이들 모두에, 프리프레그의 일측면에 유리섬유가 형성된 절연체를 적층시키는 단계를 더욱 포함할 수 있다. 상기 절연체의 일측면에 형성된 유리섬유는 제1 RCC 및 제2 RCC의 수지층과 접하도록 적층되며, 상기 절연체를 적층시키는 단계는 적어도 하나 이상의 절연체를 적층시킬 수 있다. 또한, 상기 복합체의 양측면에 형성된 유리섬유의 종류는 경우에 따라 같거나 서로 다를 수 있다.
본 발명의 대표적인 실시 예에 따라 형성된 동박 적층판에 사용되는 유리섬유는 E-글래스, T-글래스, S-글래스, U-글래스, 석영 (QUARTZ) 섬유 직조물 및 아라미드 (aramid) 섬유 직조물로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택될 수 있다. 상기 유리섬유의 규격은 ASTM D4422A를 따르며, 제품에 따라 두께 및 열팽창계수의 특성이 다를 수 있다.
인쇄회로기판용 프리프레그는 통상적으로 유리섬유를 포함하는데, 이는 절연조성물로 사용되는 수지의 열팽창 계수와 금속성분인 동박의 열팽창계수가 큰 차이를 보여 회로의 작동시 발생하는 열에 의하여 수지층이 금속성분인 동박층으로부터 분리되는 현상을 방지하기 위함이다.
본 발명의 대표적인 실시 예에 따른 동박 적층판의 적층 및 가압단계는 제1 RCC, 제2 RCC, 그리고 제1 RCC의 수지층 및 제2 RCC의 수지층 사이에 위치된 프리프레그의 양측면에 유리섬유가 형성된 복합체 또는 프리프레그의 양측면에 유리섬유가 형성된 복합체 및 프리프레그의 일측면에 유리섬유가 형성된 하나 이상의 절연체를 결합시키기 위한 공정으로서, 상기와 같이 제1 RCC의 수지층 및 제2 RCC의 수지층 사이에 복합체 또는 복합체 및 절연체를 위치시킨 후, 양 방향에서 압력을 가하는 것으로 수행될 수 있다. 이때, 압력은 서로 마주 보는 방향으로 두 개의 원통형 가압 롤에 의하여 롤 가압 방식으로 수행될 수 있다.
본 발명의 대표적인 실시 예에 따라 제작된 동박 적층판은 상기 동박 적층판의 상/하 동박에 회로패턴을 형성시켜 추가적인 기재의 적층 공정에 의해 인쇄회로기판을 제조할 수 있다.
이하 실시 예 및 비교 예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
수지부착 동박 (RCC)의 제조
제조 예
20L 유리반응기에 4-아미노페놀 218.26g (2.0 mol), 이소프탈산 415.33g (2.5mol), 4-히드록시벤조산 276.24g (2.0mol), 6-히드록시-2-나프토산 282.27g (1.5mol), DOPO-HQ 648.54g (2.0mol), 아세트산 무수물 1531.35g (15.0mol)을 첨가한다. 반응기 내부를 질소 가스로 충분히 치환한 후, 반응기 내 온도를 질소 가스 흐름 하에서 약 230℃의 온도로 상승시키고, 그 온도로 반응기 내부의 온도를 유지시키면서 약 4시간 동안 환류시켰다. 그 다음, 말단 캡핑용 6-히드록시-2-나프토산 188.18g(1.0mol)을 추가로 첨가한 후 반응 부산물인 아세트산과 미반응 아세트산 무수물을 제거하여 폴리에스터 아미드계 액정 올리고머를 제조하였다. 생성물인 상기 폴리에스터 아미드계 액정 올리고머의 수평균 분자량은 약 4000이었다. 상기 제조된 액정 올리고머 (12 중량%), 비스페놀 F계 4 관능기 에폭시 (8 중량%), 실리카 (SiO2) 무기필러 (30 중량%) 및 디메틸아세트아마이드 (50 중량%)로 구성된 조성물을 두 개의 동박에 각각 약 10㎛의 두께로 코팅하여 제1 RCC 및 제2 RCC를 제작하였다.
실시 예 1
상기 제조 예로 제조된 두 개의 RCC를 준비함에 있어서, 제1 RCC 및 제2 RCC의 수지층의 두께를 각각 약 50㎛로 제작하였다. 여기에, 순차적으로 제1 RCC - 프리프레그의 양측면에 유리섬유가 형성된 복합체 - 제2 RCC의 형태로 형성한 다음, 이의 적층 및 가압조건은 적층 온도 약 90℃, 적층 압력 약 0.45Mpa, 적층 시간 약 1초에서 1회 수행하였다. 그 다음, 경화조건은 경화 온도 약 130℃, 경화 압력 약 2Mpa, 경화 시간 약 30분 및 진공도 약 10 torr에서 1회 수행하였다. 상기 방법으로 형성된 동박 적층판은 상기 복합체를 중심으로 수지층의 두께가 거의 동일하였고, 상기 동박 적층판의 절연층의 총 두께는 약 500㎛ 이었다.
실시 예 2
상기 제조 예로 제조된 두 개의 RCC를 준비함에 있어서, 제1 RCC의 수지층의 두께는 약 50㎛, 제2 RCC의 수지층의 두께는 약 80㎛로 제작하였다. 여기에 순차적으로 제1 RCC - 프리프레그의 일측면에 유리섬유가 형성된 절연체 - 프리프레그의 양측면에 유리섬유가 형성된 복합체 - 제2 RCC의 형태로 형성한 다음, 이의 적층 및 가압조건은 적층 온도 약 90℃, 적층 압력 약 0.45Mpa, 적층 시간 약 1초에서 1회 수행하고, 그 다음, 적층 온도 약 90℃, 적층 압력 약 0.48Mpa, 적층 시간 약 0.5초에서 2회 반복 수행하였다. 그 다음, 경화조건은 경화 온도 약 130℃, 경화 압력 약 2Mpa, 경화 시간 약 30분 및 진공도 약 10 torr에서 수행하고, 경화 온도 약 230℃, 경화 압력 약 2Mpa, 경화 시간 약 3시간 및 진공도 약 10 torr에서 2회 반복 수행하였다. 상기 방법으로 형성된 동박 적층판은 상기 복합체 및 절연체를 합친 중심으로부터 상/하 수지층의 두께가 비대칭 형태이었고, 상기 동박 적층판의 절연층의 총 두께는 약 730㎛ 이었다.
본 발명은 인쇄회로기판용 동박 적층판 및 그의 제조방법에 있어서, 상기 동박 적층판의 두께를 원하는 두께로 제조하거나 두께를 균일하게 유지할 수 있어 두께 품질의 안정화를 구현할 수 있으며, 동박 및 수지간의 접착력을 향상시키고, 상기 동박 적층판의 복합체를 중심으로 대칭 또는 비대칭으로 형성시켜서 상/하 서로 다른 열팽창계수를 갖는 기재를 적층시 워피지를 조절할 수 있는 효과가 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10: 제1 수지층 12: 제2 수지층
20: 제1 동박층 22: 제2 동박층
31, 33, 35: 유리섬유 51, 53: 프리프레그
110: 제1 RCC 120: 제2 RCC
150: 복합체 170: 절연체
200: 동박 적층판

Claims (15)

  1. 제1 수지부착 동박 (제1 RCC)의 수지층 및 제2 수지부착 동박 (제2 RCC)의 수지층 사이에 프리프레그의 양측면에 유리섬유가 형성된 복합체가 위치되며, 상기 복합체를 중심으로 수지층이 대칭 또는 비대칭인 구조를 갖는 인쇄회로기판용 동박 적층판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 RCC 및 제2 RCC의 수지층은 상기 수지층의 두께, 조성물, 또는 상기 조성물에 포함된 무기필러의 종류 및 함량이 같거나 서로 다른 인쇄회로기판용 동박 적층판.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 복합체는 프리프레그와 유리섬유 사이에 적어도 하나 이상의 또 다른 프리프레그를 더욱 포함하여 적층시켜 형성된 인쇄회로기판용 동박 적층판.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 RCC 및 상기 복합체 사이, 상기 제2 RCC 및 상기 복합체 사이, 또는 이들 모두에 프리프레그의 일측면에 유리섬유가 형성된 절연체를 더욱 포함하는 인쇄회로기판용 동박 적층판.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 절연체의 일측면에 형성된 유리섬유는 제1 RCC 및 제2 RCC의 수지층과 접하며, 상기 절연체를 하나 이상 포함하는 인쇄회로기판용 동박 적층판.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 복합체의 양측면에 형성된 유리섬유의 종류는 같거나 서로 다른 인쇄회로기판용 동박 적층판.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 유리섬유는 E-글래스, T-글래스, S-글래스, U-글래스, 석영 (QUARTZ) 섬유 직조물 및 아라미드 (aramid) 섬유 직조물로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 인쇄회로기판용 동박 적층판.
  8. 제1 RCC 및 제2 RCC를 제공하는 단계;
    상기 제1 RCC의 수지층 및 제2 RCC의 수지층 사이에 프리프레그의 양측면에 유리섬유가 형성된 복합체를 적층 및 가압하여 동박 적층판을 형성시키는 단계; 및
    상기 동박 적층판을 경화시키는 단계;
    를 포함하는 인쇄회로기판용 동박 적층판의 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 RCC 및 제2 RCC의 수지층은 상기 수지층의 두께, 조성물, 또는 상기 조성물에 포함된 무기필러의 종류 및 함량이 같거나 서로 다른 인쇄회로기판용 동박 적층판의 제조방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 동박 적층판을 형성시키는 단계는 상기 제1 RCC 및 상기 복합체 사이, 상기 제2 RCC 및 상기 복합체 사이, 또는 이들 모두에, 프리프레그의 일측면에 유리섬유가 형성된 절연체를 적층시키는 단계를 더욱 포함하는 인쇄회로기판용 동박 적층판의 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 절연체의 일측면에 형성된 유리섬유는 제1 RCC 및 제2 RCC의 수지층과 접하도록 적층되며, 상기 절연체를 적층시키는 단계는 하나 이상의 절연체를 적층시키는 인쇄회로기판용 동박 적층판의 제조방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 복합체의 양측면에 형성된 유리섬유의 종류는 같거나 서로 다른 인쇄회로기판용 동박 적층판의 제조방법.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 유리섬유는 E-글래스, T-글래스, S-글래스, U-글래스, 석영 (QUARTZ) 섬유 직조물 및 아라미드 (aramid) 섬유 직조물로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 인쇄회로기판용 동박 적층판의 제조방법.
  14. 청구항 8에 있어서,
    상기 가압은 롤 가압인 인쇄회로기판용 동박 적층판의 제조방법.
  15. 청구항 1에 따른 동박 적층판의 동박에 회로패턴을 형성시켜 제조된 인쇄회로기판.
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