KR20160140258A - 패키지용 수지 조성물, 이를 이용한 절연 필름 및 인쇄회로기판 - Google Patents

패키지용 수지 조성물, 이를 이용한 절연 필름 및 인쇄회로기판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 패키지용 수지 조성물, 이를 이용한 절연 필름 및 인쇄회로기판에관한 것으로, 본 발명의 실시 예에 따르는 패키지용 수지 조성물은 에폭시 수지 및 무기 필러를 포함하고, 상기 무기 필러의 길이/직경 비율(아스펙트비)은 1.0 초과 및 3.0 이하이다.

Description

패키지용 수지 조성물, 이를 이용한 절연 필름 및 인쇄회로기판{RESIN COMPOSITION FOR PACKAGING, INSULATING FILM, AND PRINTED CIRCUIT BOARD USING THE SAME}
본 발명은 패키지용 수지 조성물, 이를 이용한 절연 필름 및 인쇄회로기판에 관한 것이다.
패키지 기판은 반도체 칩 등의 전자 부품 및 마더 보드(mother board)를 전기적으로 접속하는 기능을 담당한다. 상기 전자 부품의 소형화 및 다기능화에 의해 상기 전자 부품 패키지의 실장밀도가 점차 높아지고 있으며, 상기 전자 부품이 실장되는 기판의 인쇄회로 도전성 배선이 더욱 복잡하고, 고밀도화 되어가고 있다.
이러한 패키지 기판은 회로도전성 배선 역할을 하는 구리막(도전성 배선)과 층간 절연역할을 하는 고분자(절연 필름)로 이루어질 수 있는데, 전자 부품 실장 시 실장온도, 전자 부품 사용에 따른 스트레스 등에 의해 기판의 휨(Warpage)이 발생할 수 있고, 상기 도전성 배선 및 절연 필름 사이의 열팽창 계수의 차이로 인한 부피변화 등으로 인하여 도전성 배선과 절연 기판 사이에 층간 박리나 크랙이 발생할 수 있다. 이로 인해 제품의 불량을 야기시킬 수 있다.
한국공개특허 제 2014-0037650호
본 발명의 목적 중 하나는 열적 특성 및 접착력이 우수한 패키지용 수지 조성물, 이를 이용한 절연 필름 및 인쇄회로기판을 제공함에 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 패키지용 수지 조성물은, 에폭시 수지 및 무기 필러를 포함하고, 상기 무기 필러의 길이/직경 비율(아스펙트비)은 1.0 초과 및 3.0 이하이다.
또한, 상기 무기 필러의 함량은 패키지용 수지 조성물 전체 체적에 대하여 15% 이하일 수 있다.
또한, 상기 무기 필러의 아스펙트비가 2.0이고, 상기 무기 필러의 함량은 패키지용 수지 조성물 전체 체적에 대하여 15% 이하일 수 있다.
또한, 상기 무기 필러의 아스펙트비가 3.0이고, 상기 무기 필러의 함량은 패키지용 수지 조성물 전체 체적에 대하여 7% 이하일 수 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 패키지용 수지 조성물, 이를 이용한 절연 필름 및 인쇄회로기판은 열적 특성 및 접착력이 우수하다.
도 1은 본 발명의 실시 예를 따르는 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 2는 도 1의 A를 확대한 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예를 따르는 수지 조성물에 포함되는 무기 필러의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예를 따르는 수지 조성물에 포함되는 무기 필러의 함량, 아스펙트비 및 유동길이의 관계를 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시 예를 따르는 수지 조성물에 포함되는 무기 필러의 함량, 아스펙트비 및 밀착력의 관계를 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시 예를 따르는 수지 조성물에 포함되는 무기 필러의 함량, 아스펙트비 및 충진 불량율의 관계를 도시한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
패키지용 수지 조성물
본 발명의 실시 예를 따르는 패키지용 수지 조성물은, 에폭시 수지 및 무기 필러를 포함하고, 상기 무기 필러의 길이/직경 비율(아스펙트비(aspect ratio))은 1.0 초과 및 3.0 이하이다.
본 발명에 포함되는 에폭시 수지는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 오르트-크레졸 노볼락형(o-cresol novolac) 에폭시 수지, 나프톨 변성 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A(bisphenol-A)형 에폭시 수지, 비스페놀 F형(bisphenol-F) 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 트리페닐형 에폭시 수지 등의 페놀계 글리시딜에테르형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔 골격을 갖는 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 나프탈렌 골격을 갖는 나프탈렌형 에폭시 수지, 디하이드록시벤조피란형 에폭시 수지, 디아미노페닐메탄 등의 폴리아민을 원료로 한 글리시딜아민형 에폭시 수지, 트리페놀메탄형 에폭시 수지, 테트라페닐에탄형 에폭시 수지 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 에폭시 수지는 N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-메틸렌비스벤젠아민(N,N,N',N'-Tetraglycidyl-4,4'-methylenebisbenzenamine), 글리시딜에테르형 o-크레졸-포름알데히드 노볼락(Polyglycidyl ether of o-cresol-formaldehyde novolac) 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르는 패키지용 수지 조성물은 아스펙트비가 1.0 초과 및 3.0 이하를 만족하는 무기 필러를 포함한다.
일반적으로 전자 부품을 실장하는 패키지 기판은 전자 부품 실장 시 실장온도, 전자 부품 사용에 따른 스트레스 등에 의해 기판의 휨(Warpage)이 발생할 수 있고, 상기 도전성 배선 및 절연 필름 사이의 열팽창 계수의 차이로 인한 부피변화 등으로 인하여 도전성 배선과 절연 필름 사이에 층간 박리나 크랙이 발생할 수 있다. 이로 인해 제품의 불량을 야기시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 패키지용 수지 조성물은 아스펙트비가 1.0 초과 및 3.0 이하를 만족하는 무기 필러를 포함하기 때문에 도전성 배선 및 절연 필름의 접합력을 향상시킬 수 있다. 또한, 열팽창 계수에 따라 상기 도전성 배선 및 절연 필름의 부피변화의 차이에도 안정적인 접합력을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예를 따르는 인쇄회로기판의 단면도이고, 도 2는 도 1의 A를 확대한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 인쇄회로기판에서, 도전성 배선(21)은 패키지용 수지 조성물을 이용하는 절연 필름(11, 12, 13)의 상부 또는 일부에 관입하여 배치될 수 있다. 도 2를 참조하면, 상기 절연 필름(11, 12, 13)은 무기 필러(30)를 포함하고 있고, 상기 무기 필러(30)의 일부가 도전성 배선(21)의 내부로 관입하여 배치되어 있을 수 있다.
이 경우, 절연 필름(11, 12, 13)과 도전성 배선(21)은 서로 맞닿는 면을 통해 서로 접합된다. 이 때, 상기 도전성 배선이 상기 절연 필름(11, 12, 13)으로부터 도출된 무기 필러(30)의 일부를 상기 도전성 배선(21)이 내부에 포함하게 되어, 상기 도전성 배선(21) 및 절연 필름(11, 12, 13) 사이의 접합력이 증가하게 된다. 다시 말하면, 절연 필름(11, 12, 13)과 도전성 배선(21)과 같이, 이종 물질이 상기 무기 필러(30)을 내부에 포함함으로써 상호간의 이탈을 방지하여 이종 물질 사이의 접착력이 증가하고 열적 특성이 개선될 수 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 패키지용 수지 조성물에 포함되는 무기 필러는 실리카, 유리, 탄산 칼슘 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 본 발명이 여기에 제한되는 것은 아니다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예를 따르는 수지 조성물에 포함되는 무기 필러의 사시도이다. 상기 무기 필러는 상기 무기 필러는 기둥 형상이고 일단의 모양이 원형일 수 있고 (도 3 참조), 상기 무기 필러는 파이프 형상일 수 있고 (도 4 참조), 상기 무기 필러는 기둥 형상이고 일단의 모양이 타원형상일 수 있다 (도 5 참조).
상기 무기 필러가 도 3과 같이 원형인 경우, 상기 무기 필러의 상면 또는 하면에 형성된 원의 직경을 b라하고, 상기 상면 및 하면 사이의 길이를 c라하면, 상기 무기 필러의 아스펙트비는 c/b로 구할 수 있다. 상기 무기 필러가 도 4와 같이 파이프 형상인 경우, 상기 무기 필러의 아스펙트비는 “(상기 상면 및 하면 사이의 길이)/(상기 무기 필러의 상면 또는 하면에 형성된 동심원 중 최외곽에 위치한 원의 직경)”으로 구할 수 있다. 상기 무기 필러가 도 5와 같이 일면이 타원형인 기둥형상인 경우, 아스펙트비는 “(상면 및 하면 사이의 길이)/(타원의 최장 지름 및 최단 지름의 평균 길이)”로 구할 수 있다.
무기 필러를 포함함으로써 열적 특성 및 접착력이 우수한 패키지용 수지 조성물, 이를 이용한 절연 필름 및 인쇄회로기판을 제공할 수 있지만, 상기 무기 필러의 함량이 너무 높으면 수지 조성물의 성형성이 감소할 수 있다. 수지 조성물의 성형성이 감소하면, 절연 필름을 원하는 형상으로 제조하는 것이 어렵고, 절연 필름을 얇게 만드는 것이 어려운 문제점이 있다.
앞서 설명한 성형성 확보를 위해, 본 발명의 실시 예를 따르는 패키지용 수지 조성물에 포함된 무기 필러의 함량은 패키지용 수지 조성물 전체 체적에 대하여 15% 이하일 수 있다.
상기 무기 필러의 함량이 15%를 초과하는 경우, 수지 조성물 내 무기 필러의 함량이 너무 많기 때문에 성형성이 감소하여 박막형의 절연 필름 제조가 어려울 수 있다.
절연 필름을 제조하는 방법에는, 수지 조성물을 압축 성형하여 제조하는 방법과 틀(mold)에 수지 조성물을 부어 성형하여 제조하는 방법(이하, 몰딩법)이 있다. 상기 몰딩법의 경우, 틀(mold) 내부 구석까지 수지 조성물이 들어가야 하기 때문에 수지 조성물의 유동성이 더욱 중요하다. 또한, 상기 몰딩법의 경우, 수지 조성물의 성형성에 영향을 주는 요소에는 수지 조성물의 유동성이 있으며, 상기 유동성은 수지 조성물 내에 포함되는 무기 필러의 아스펙트비에 의해 영향을 받을 수 있다.
이하 무기 필러의 아스펙트비와 수지 조성물의 유동성 및 성형성과의 관계를 설명한다. 아스펙트비가 작은 경우 무기 필러의 길이가 직경에 비해 짧기 때문에, 패키지용 수지 조성물 내에서 무기 필러의 이동이 자유롭다. 따라서, 아스펙트비가 일정 값보다 작은 경우 상기 패키지용 수지 조성물의 유동성이 좋아지고 상기 패키지용 수지 조성물의 성형성이 좋아진다. 아스펙트비가 큰 경우 무기 필러의 길이가 직경에 비해 짧기 때문에, 패키지용 수지 조성물 내에서 무기 필러간의 간섭이 발생하여 상기 무기 필러의 이동이 어렵다. 따라서, 따라서, 아스펙트비가 일정 값보다 큰 경우 상기 패키지용 수지 조성물의 유동성이 나빠지고 상기 패키지용 수지 조성물의 성형성이 나빠진다.
이하, 도 6을 참조하여 아스펙트비 및 밀착력의 관계를 설명한다. 도 6은 본 발명의 실시 예를 따르는 수지 조성물에 포함되는 무기 필러의 함량, 아스펙트비 및 유동길이의 관계를 도시한 그래프이다.
도 6은 스파이럴 플로우(Spiral Flow) 테스트를 이용하여 유동 길이를 측정한 것이다. 나선상에 직사각형의 홈을 형성한 스파이럴 플로우 몰드(Spiral Flow Mold)를 이용하였으며, 무기 필러는 직경이 13 μｍ이고, 길이가 13, 32.5, 26, 39, 52 μｍ인 유리섬유를 사용하였다. 에폭시 수지에 상기 각각의 무기 필러의 함량을 조절하여 시료를 만들고 상기 스파이럴 플로우 몰드에서 유동 길이를 측정한 것이다. 상기 무기 필러의 함량은 에폭시 수지에 대한 체적 분율을 의미한다.
도 6을 참조하면, 무기 필러의 아스펙트비가 증가할수록 유동성이 감소하고, 무기 필러의 함량이 증가할수록 유동성이 감소함을 알 수 있다.
아스펙트비가 1.0인 경우, 무기 필러의 직경 및 길이가 동일하기 때문에 무기 필러의 함량이 증가하여도 유동성 감소가 크지 않다. 아스펙트비가 1.5인 경우에는 무기 필러의 함량이 20 %를 초과하는 경우에도 유동 길이가 80cm를 초과하는 것으로 나타나므로 유동성 감소가 크지 않음을 알 수 있다. 따라서, 아스펙트비가 1.0 내지 1.5인 경우에는 무기 필러의 함량이 20%를 초과하더라도 수지 조성물의 성형성이 양호함을 알 수 있다.
아스펙트비가 2.0인 경우, 무기 필러의 함량이 15%를 초과하는 경우 유동 길이가 70cm를 초과하게 되어 유동성이 나빠진다. 유동 길이가 70cm 미만인 경우 수지 조성물의 성형성이 불량하여 절연 필름 제조에 적합하지 않다. 따라서, 무기 필러의 아스펙트비가 2.0인 경우 상기 무기 필러의 함량은 패키지용 수지 조성물 전체 체적에 대하여 15% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.
아스펙트비가 3.0인 경우, 무기 필러의 함량이 7%를 초과하는 경우 유동 길이가 70cm 미만이 되어 유동성이 나빠진다. 유동 길이가 70cm 미만인 경우 수지 조성물의 성형성이 불량하여 절연 필름 제조에 적합하지 않다. 따라서, 무기 필러의 아스펙트비가 3.0인 경우 상기 무기 필러의 함량은 패키지용 수지 조성물 전체 체적에 대하여 7% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.
아스펙트비가 4.0인 경우, 무기 필러의 함량이 5% 미만인 경우에도 유동 길이가 70cm 미만이 되어 유동성이 나빠진다. 따라서, 무기 필러의 아스펙트비가 4.0인 경우에는 첨가량이 적은 경우에도 수지 조성물의 성형성이 불량할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예를 따르는 패키지용 수지 조성물은, 아스펙트비가 3.0 이하인 무기 필러를 포함함으로써 유동성 및 성형성이 양호하게 유지되는 패키지용 수지 조성물을 제공할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 무기 필러의 아스펙트비는 패키지용 수지 조성물의 밀착력에 영향을 준다. 아스펙트비가 작은 경우 무기 필러의 길이가 직경에 비해 짧기 때문에, 상기 무기 필러가 절연 필름 상에 배치된 도전성 배선 내부로 관입되는 양이 적다. 따라서, 아스펙트비가 일정 값보다 작은 경우 절연 필름 및 도전성 배선 사이의 접합력 증가가 충분하지 않을 수 있다. 아스펙트비가 큰 경우 무기 필러의 길이가 직경에 비해 길기 때문에, 상기 무기 필러가 절연 필름 상에 배치된 도전성 배선 내부로 관입되는 부분이 길어질 수 있다. 따라서, 아스펙트비가 일정 값보다 큰 경우 절연 필름 및 도전성 배선 사이의 접합력을 충분히 증가시킬 수 있다.
이하, 도 7을 참조하여 아스펙트비 및 밀착력의 관계를 설명한다. 도 7은 본 발명의 실시 예를 따르는 수지 조성물에 포함되는 무기 필러의 함량, 아스펙트비 및 밀착력의 관계를 도시한 그래프이다.
도 7은 하중 테스트를 이용하여 밀착력을 측정한 것이다. 무기 필러는 직경이 13 μｍ이고, 길이가 13, 32.5, 26, 39 μｍ인 유리섬유를 사용하였다. 에폭시 수지에 상기 각각의 무기 필러의 함량을 조절하여 절연 필름을 제조한 후, 상기 절연 필름의 중앙에 상기 절연 필름을 관통하도록 비아홀을 형성하여 상기 무기 필러의 일부가 상기 비아홀로 노출되도록 하였다. 상기 비아홀에 무기 필러를 포함하지 않는 수지 조성물로 채워 넣은 후 건조하여 경화시켰다. 상기 무기 필러를 포함하지 않는 수지 조성물로 형성된 부분에 하중을 가하여 상기 무기 필러를 포함하지 않는 수지 조성물로 형성된 부분이 이탈하는 순간의 하중을 측정하여 도 7에 도시하였다. 상기 무기 필러의 함량은 에폭시 수지에 대한 체적 분율을 의미한다.
도 7을 참조하면, 무기 필러의 아스펙트비가 증가할수록 밀착력이 증가하고, 무기 필러의 함량이 증가할수록 밀착력이 증가함을 알 수 있다.
아스펙트비가 1.0인 경우 무기 필러의 함량을 증가시켜도 밀착력이 증가가 뚜렷이 나타나지 않는다. 이는 무기 필러의 직경 및 길이의 비가 동일하여 이종 물질 사이를 연결해주는 무기 필러의 수가 적기 때문이다.
아스펙트비가 1.0을 초과하는 값인 1.5, 2.0, 3.0에서는, 무기 필러의 함량을 증가시킬수록 밀착력이 증가함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예를 따르는 패키지용 수지 조성물은 아스펙트비가 1.0을 초과하는 무기 필러를 포함함으로써 밀착력을 향상시킬 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여 아스펙트비 및 밀착력의 관계를 설명한다. 도 8은 본 발명의 실시 예를 따르는 수지 조성물에 포함되는 무기 필러의 함량, 아스펙트비 및 충진 불량율의 관계를 도시한 그래프이다.
도 8은 요철 및 홈을 포함하는 기판을 수지 조성물로 충진한 후, 현미경으로 상기 기판의 홈이 충진 되었는지 여부를 관찰한 것이다. 104mm×52mm×1.1mm 사이즈의 기판 상에 에폭시 수지를 이용하여 두께 0.5mm 및 폭 0.11mm인 요철을 형성한 후, 수지 조성물로 상기 요철 사이의 공간을 충진하였다. 상기 수지 조성물은 에폭시 수지에 페놀 경화제 및 아스펙트비가 3, 3.5 및 4인 유리 섬유를 포함한 것이다. 도 8에서 “충진 불량율(%)”은 상기 기판 샘플 중에서 미충진이 발생한 샘플의 비율을 나타낸 것이다.
도 8을 참조하면, 무기 필러의 아스펙트비가 3.0을 초과하는 샘플에서 충진 불량이 발생하는 것을 알 수 있다. 또한, 무기 필러의 아스펙트비가 3.0인 경우에도 그 함량이 패키지용 수지 조성물 전체 체적에 대하여 7%를 초과하는 샘플의 경우에는 충진 불량이 발생하는 것을 알 수 있다.
상기 도 6 내지 도 8의 테스트 결과를 종합해 보면, 본 발명의 실시 예를 따르는 패키지용 수지 조성물은, 에폭시 수지 및 무기 필러를 포함하고, 상기 무기 필러의 길이/직경 비율(아스펙트비)은 1.0 초과 및 3.0 이하로 조절함으로써, 유동성, 성형성, 밀착력이 우수한 패키지용 수지 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 상기 무기 필러의 아스펙트비가 2.0인 경우에는 상기 무기 필러의 함량은 패키지용 수지 조성물 전체 체적에 대하여 15% 이하로 첨가하고, 상기 무기 필러의 아스펙트비가 3.0인 경우에는 상기 무기 필러의 함량은 패키지용 수지 조성물 전체 체적에 대하여 7% 이하로 첨가함으로써, 유동성, 성형성, 밀착력이 우수한 패키지용 수지 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 수지 조성물은 상기 기재된 필러와 다른 무기 필러, 유기 필러 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다.
상기 무기 필러는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면 알루미나, 알루미늄나이트라이드, 보론나이트라이드, 용융실리카, 실리콘나이트라이드, 테플론으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 유기 필러는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면 열가소성 액정 고분자 수지, 셀룰로오스, 탄소나노튜브, 그라핀, 그라파이트 으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상 또는 혼합 필러가 포함될 수 있다.
상기 무기 및 유기 필러의 함량은 수지 조성물에 의해 제조되는 절연층의 열팽창계수, 접착강도 등을 고려하여 자유로이 변경될 수 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 수지 조성물은 경화제를 더 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 경화제는, 에폭시 수지를 가교하여 경화할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 페놀계 경화제(페놀 수지), 시아네이트 에스테르계 경화제, 활성 에스테르계 경화제 등이 가능하다. 상기 경화제는 수지 조성물에 의해 제조되는 절연층의 표면 조도를 저하시킬 수 있다.
절연 필름
본 발명의 실시 예를 따르는 절연 필름은, 에폭시 수지 및 무기 필러를 포함하고, 상기 무기 필러의 길이/직경 비율(아스펙트비)은 1.0 초과 및 3.0 이하인 패키지용 수지 조성물에 의해 제조된 것이다.
절연 필름을 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 본 발명의 기술 분야에서 일반적으로 사용하는 방법에 의해 제조될 수 있다.
일 예로서, 액정 올리고머를 포함하는 올리고머 용액에 무기 필러를 첨가하여 교반하고, 에폭시 수지를 넣고 교반한다. 이후 경화제 등의 첨가제를 첨가하여 추가로 교반한 후, 오븐에서 100℃ 정도에서 건조시켜 경화하여 절연 필름을 제조할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 상기 첨가제를 첨가하여 추가로 교반한 혼합물을 동박(copper film) 또는 다른 절연층 등에 도포한 후 오븐에서 건조함으로써 제조할 수 있다.
상기 수지 조성물은 앞서 설명한 수지 조성물과 동일한 것이므로, 상기 수지 조성물에 대해 중복하여 설명하지 않는다.
인쇄회로기판
도 1은 본 발명의 실시 예를 따르는 인쇄회로기판을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 A를 확대한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 인쇄회로기판은 절연 필름(11, 12, 13) 및 상기 절연 필름(11, 12, 13)의 일 면에 관입하여 형성된 도전성 배선(21)을 포함한다. 상기 절연 필름(11, 12, 13)은, 에폭시 수지 및 무기 필러(30)를 포함하고, 상기 무기 필러(30)의 길이/직경 비율(아스펙트비)은 1.0 초과 및 3.0 이하인 패키지용 수지 조성물에 의해 제조된 것이다.
상기 수지 조성물은 앞서 설명한 수지 조성물과 동일한 것이므로, 상기 수지 조성물에 대해 중복하여 설명하지 않는다.
절연 필름(11, 12, 13)의 일면 또는 양면에는 적어도 하나의 도전성 배선(21)이 형성되고, 비아 전극(22)은 절연 필름(11, 12, 13)을 수직으로 관통하여 연결함으로써 각각의 도전성 배선(21)을 전기적으로 접속시키는 역할을 한다.
인쇄회로기판은 절연 필름(11, 12, 13)의 적어도 일면에 동박층을 형성한 후, 상기 동박층의 일부를 제거하여 도전성 배선(21)을 형성한다. 또한, 상기 동박층을 형성하기 전에 상기 절연 필름(11, 12, 13)의 일면에 비아홀을 형성하여 상기 비아홀을 도전성 물질로 채워 비아 전극(22)을 형성할 수 있다. 상기 도전성 배선(21)이 형성된 절연 필름(11, 12, 13) 상부에 다시 절연 필름(11, 12, 13)을 적층하고 그 위에 다시 동박층을 형성하는 공정을 반복하여 형성할 수 있다. 이러한 인쇄회로기판은 필요에 따라 캐패시터, 저항소자 또는 기타 전자부품을 포함하고 있을 수 있으며, 최외곽에는 회로기판을 보호하기 위하여 솔더 레지스트층을 구비할 수 있다. 이러한 인쇄회로기판은 실장 되는 전자제품에 따라 외부접속수단을 구비하기도 하며, 때로는 패드층을 구비하기도 한다.
상기 도전성 배선(21)이 상기 절연 필름(11, 12, 13)의 일 면으로 관입된 부분 중에서 하단부의 폭을 a, 상기 무기 필러(30)의 길이를 c라고 하면, c/a는 1/2 이하일 수 있다. 이를 통하여 도전성 배선(21)을 안정적으로 형성할 수 있다.
상기 도전성 배선(21)을 형성하기 위해서 본 발명의 실시 예를 따르는 에폭시 수지 및 무기 필러(30)를 포함하는 수지 조성물을 이용해 절연 필름(11, 12, 13)을 형성하고, 상기 절연 필름(11, 12, 13)의 상부 일부를 식각하여 도전성 배선(21)이 형성될 부분을 제거하여 비아홀을 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 무기 필러(30)의 일부가 상기 비아홀의 내부 측면 및 하부면으로 도출될 수 있다. 그 후 상기 비아홀에 도전성 물질을 채워 도전성 배선(21)을 형성한다. 만일, 상기 무기 필러(30)의 길이가 도전성 배선(21)이 형성될 비아홀의 하부 폭보다 길면 상기 무기 필러(30)가 상기 비아홀의 상당부분을 차지하게 된다. 따라서, 상기 무기 필러(30)는 상기 도전성 물질이 상기 무기 필러(30)상기 비아홀의 내부를 채우는 것을 방해할 수 있고, 도전성 배선(21)이 상기 비아홀 내부에 제대로 형성되지 못하여 상기 도전성 배선(21) 및 절연 필름(11, 12, 13) 사이의 접착력이 감소하여 상기 도전성 배선(21)이 박리되거나 상기 도전성 배선(21)에 크랙 등의 불량이 발생할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예를 따르는 인쇄회로기판은, 상기 무기 필러(30)의 길이가 도전성 배선(21)의 하단부의 폭의 1/2보다 작게 함으로써 도전성 배선(21)이 안정적으로 형성될 수 있도록 할 수 있다.
한편, 본 실시 형태에서는 4층 구조의 인쇄회로기판을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 적층되는 절연 필름(11, 12, 13)의 개수 및 형성되는 회로패턴에 따라 단층 또는 2층 이상의 다층 도전성 배선(21)기판으로 구성할 수도 있다.
이러한 인쇄회로기판의 절연 필름(11, 12, 13)은, 앞서 상세히 설명한 본 발명의 실시 예에 따르는 수지 조성물로 형성된 것이다.
11, 12, 13: 절연 필름
21: 비아 전극
22: 도전성 배선
30: 무기 필러

Claims (11)

  1. 에폭시 수지; 및
    무기 필러를 포함하고,
    상기 무기 필러의 길이/직경 비율(아스펙트비)은 1.0 초과 및 3.0 이하인 패키지용 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무기 필러의 함량은 패키지용 수지 조성물 전체 체적에 대하여 15% 이하인 패키지용 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무기 필러의 아스펙트비가 2.0이고, 상기 무기 필러의 함량은 패키지용 수지 조성물 전체 체적에 대하여 15% 이하인 패키지용 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무기 필러의 아스펙트비가 3.0이고, 상기 무기 필러의 함량은 패키지용 수지 조성물 전체 체적에 대하여 7% 이하인 패키지용 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무기 필러는 기둥 형상이고, 일단의 모양이 원형인 패키지용 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무기 필러는 기둥 형상이고, 일단의 모양이 타원인 패키지용 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 무기 필러는 파이프 형상인 패키지용 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 무기 필러는 실리카, 유리, 탄산 칼슘 중 적어도 하나를 포함하는 패키지용 수지 조성물.
  9. 에폭시 수지 및 무기 필러를 포함하고, 상기 무기 필러의 길이/직경 비율(아스펙트비)은 1.0 초과 및 3.0 이하인 패키지용 수지 조성물에 의해 제조된 절연 필름.
  10. 에폭시 수지 및 무기 필러를 포함하고, 상기 무기 필러의 길이/직경 비율(아스펙트비)은 1.0 초과 및 3.0 이하인 패키지용 수지 조성물에 의해 제조된 절연 필름; 및
    상기 절연 필름에 형성된 도전성 배선;을 포함하는 인쇄회로 기판.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 도전성 배선은 상기 절연 필름에 관입된 형태이며, 상기 도전성 배선이 상기 절연 필름의 일 면으로 관입된 부분 중에서 하단부의 폭을 a, 상기 무기 필러의 길이를 c라고 하면, c/a는 1/2 이하인 인쇄회로기판.


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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220108837A1 (en) * 2019-08-08 2022-04-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Film capacitor and exterior case for film capacitor

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102208589B1 (ko) * 2016-08-24 2021-01-27 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 수지 조성물, 프리프레그, 금속박 피복 적층판, 수지 시트 및 프린트 배선판
JP6829057B2 (ja) * 2016-11-22 2021-02-10 京セラ株式会社 配線基板
CN110283561B (zh) * 2019-05-30 2021-09-10 天津德高化成科技有限公司 一种led显示屏贴片式分立器件用封装树脂组合物及其用途
KR20210080837A (ko) * 2019-12-23 2021-07-01 엘지이노텍 주식회사 기판 및 이의 제조 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140037650A (ko) 2012-09-19 2014-03-27 삼성전기주식회사 패키지 기판용 수지 조성물, 및 이를 코어 절연재와 프리프레그로 포함하는 패키지 기판

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4273806A (en) * 1978-04-03 1981-06-16 Stechler Bernard G Method of forming electrical insulation by extruding polymeric compositions containing hollow microspheres
US4798762A (en) * 1985-08-14 1989-01-17 Toray Industries, Inc. Laminate board containing uniformly distributed filler particles and method for producing the same
ATE39598T1 (de) * 1985-08-14 1989-01-15 Toray Industries Mehrschichtige leiterlatte mit gleichmaessig verteilten fuellmaterial-teilchen und verfahren zu ihrer herstellung.
JP3219897B2 (ja) * 1993-05-07 2001-10-15 イビデン株式会社 プリント配線板
US6858292B2 (en) * 2002-09-06 2005-02-22 3M Innovative Properties Company Abrasive articles with resin control additives
JP4284590B2 (ja) * 2003-02-18 2009-06-24 株式会社安川電機 エポキシ樹脂組成物の製造方法
WO2007010758A1 (ja) * 2005-07-15 2007-01-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 配線基板、配線材料、及び銅張積層板、及び配線基板の製造方法
TWI482550B (zh) 2007-11-22 2015-04-21 Ajinomoto Kk 多層印刷配線板之製造方法及多層印刷配線板
EP2816568A4 (en) * 2012-02-17 2015-10-14 Hitachi Ltd RESIN COMPOSITION FOR ELECTRICAL INSULATION, CURED PRODUCT, MANUFACTURING METHOD AND HIGH VOLTAGE DEVICES AND CIRCUIT AND DISTRIBUTION DEVICES THEREWITH
JP5738261B2 (ja) 2012-05-16 2015-06-17 株式会社日立産機システム エポキシ‐ビニル共重合型液状樹脂組成物、その硬化物、製造方法及び硬化物を用いた絶縁材料、電子・電気機器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140037650A (ko) 2012-09-19 2014-03-27 삼성전기주식회사 패키지 기판용 수지 조성물, 및 이를 코어 절연재와 프리프레그로 포함하는 패키지 기판

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220108837A1 (en) * 2019-08-08 2022-04-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Film capacitor and exterior case for film capacitor

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