KR20170018216A - 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법과 그 회로기판 및 그 회로기판 제조용 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물 - Google Patents
실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법과 그 회로기판 및 그 회로기판 제조용 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법과 그 회로기판 및 그 회로기판 제조용 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물에 관한 것으로, 하부몰드와 상부몰드 사이에 배치한 기판소재 위에 실리카 나노 입자 파우더(silica nano particle powder)를 에폭시 수지와 혼합하여 만든 에폭시 수지 조성물을 미리 정해진 두께로 도포한 후 하부몰드와 상부몰드를 합착한 상태에서 에폭시 수지 조성물이 도포된 기판소재를 열처리한 후 분리하여 회로기판을 제조한다.
본 발명은 나노미터 입자 크기의 실리카 나노 입자 파우더와 에폭시 수지를 함께 사용하므로 압축, 인장, 굽힘, 비틀림 등의 외력이 회로기판에 가해졌을 때 마이크로미터 단위의 갈라짐(crack)이나 파괴뿐만 아니라 나노미터 단위의 갈라짐이나 파괴도 예방할 수 있다.
본 발명은 나노미터 입자 크기의 실리카 나노 입자 파우더와 에폭시 수지를 함께 사용하므로 압축, 인장, 굽힘, 비틀림 등의 외력이 회로기판에 가해졌을 때 마이크로미터 단위의 갈라짐(crack)이나 파괴뿐만 아니라 나노미터 단위의 갈라짐이나 파괴도 예방할 수 있다.
Description
본 발명은 회로기판(circuit board)에 관한 것이며, 더욱 상세히는 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법과 그 회로기판 및 그 회로기판 제조용 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물에 관한 것이다.
각종 전자제품에 사용되는 회로기판은 대부분 수 마이크로미터 굵기의 원사로 만든 유리섬유를 기판소재로 사용하고, 통상 회로기판 제조 시 유리섬유의 투명성, 강도, 내열성 등을 향상시키기 위하여 유리섬유 강화용 에폭시 수지 조성물을 사용한다.
상기와 같이 수 마이크로미터 굵기의 원사로 만든 유리섬유의 강도를 종래의 유리섬유 강화용 에폭시 수지 조성물로 보강하는 경우, 압축, 인장, 굽힘, 비틀림 등의 외력이 종래의 회로기판에 가해졌을 때 마이크로미터 단위의 갈라짐(crack)이나 파괴는 예방할 수 있으나, 여전히 나노미터 단위의 갈라짐이나 파괴가 발생하는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 하부몰드와 상부몰드 사이에 배치한 기판소재 위에 실리카 나노 입자 파우더(silica nano particle powder)를 에폭시 수지와 혼합하여 만든 에폭시 수지 조성물을 미리 정해진 두께로 도포한 후 하부몰드와 상부몰드를 합착한 상태에서 에폭시 수지 조성물이 도포된 기판소재를 열처리한 후 분리하여 회로기판을 제조하는 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법으로 제조된 회로기판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기한 회로기판 제조용 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법은, 하부몰드 위에 기판소재를 안착하는 제1과정과; 기판소재 위에 실리카 나노 입자 파우더를 에폭시 수지와 혼합하여 만든 에폭시 수지 조성물을 미리 정해진 두께로 도포하는 제2과정; 하부몰드와 상부몰드 사이에 스페이서를 개재한 상태로 상부몰드를 하부몰드와 합착하는 제3과정; 서로 합착된 하부몰드와 상부몰드를 열처리하는 제4과정; 및 열처리한 하부몰드와 상부몰드를 서로 분리하고 분리된 하부몰드에 완성된 회로기판이 붙어 있으면 하부몰드로부터 회로기판을 박리하거나 분리된 상부몰드에 완성된 회로기판이 붙어 있으면 상부몰드로부터 회로기판을 박리하는 제5과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 회로기판은, 상기한 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법으로 제조한 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 회로기판 제조용 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물은, 상기한 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법에 사용되고, 100∼300 나노미터 입자 크기의 실리카 나노 입자 파우더와 에폭시 수지를 0.02∼0.05: 10의 혼합비로 혼합하여 만든 것을 특징으로 한다.
본 발명은 나노미터 입자 크기의 실리카 나노 입자 파우더와 에폭시 수지를 함께 사용하므로 압축, 인장, 굽힘, 비틀림 등의 외력이 회로기판에 가해졌을 때 마이크로미터 단위의 갈라짐(crack)이나 파괴뿐만 아니라 나노미터 단위의 갈라짐이나 파괴도 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법에 사용되는 장치의 실시예.
도 2는 본 발명에 따른 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법을 설명하는 공정도.
도 3은 본 발명에 따른 회로기판의 기계적 특성 평가 결과를 나타낸 표.
도 4는 도 3의 인장강도(Tensile strength) 특성 평가 결과를 나타낸 그래프.
도 5는 도 3의 영률(Young's Modulus) 특성 평가 결과를 나타낸 그래프.
도 6은 도 3의 유리전이온도(glass transition temperature) 특성 평가 결과를 나타낸 그래프.
도 2는 본 발명에 따른 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법을 설명하는 공정도.
도 3은 본 발명에 따른 회로기판의 기계적 특성 평가 결과를 나타낸 표.
도 4는 도 3의 인장강도(Tensile strength) 특성 평가 결과를 나타낸 그래프.
도 5는 도 3의 영률(Young's Modulus) 특성 평가 결과를 나타낸 그래프.
도 6은 도 3의 유리전이온도(glass transition temperature) 특성 평가 결과를 나타낸 그래프.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법에 사용되는 장치는 하부몰드(100)와 상부몰드(200), 및 스페이서(300)로 구성된다.
상기 하부몰드(100)는 유리판(110)의 일면에 이형필름(120)이 부착되어 있고, 상기 이형필름(120) 위에 이형제(130)가 도포되어 있다.
상기 이형필름(120)으로는 폴리에틸렌(PE) 필름을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 이형제(130)로는 실리콘 수지, 파라핀, 왁스 등을 사용할 수 있다.
상기 상부몰드(200)는 상기 하부몰드(100)와 대칭되고, 유리판(210)의 일면에 이형필름(220)이 부착되어 있고, 상기 이형필름(220) 위에 이형제(230)가 도포되어 있다.
상기 이형필름(220)으로는 폴리에틸렌(PE) 필름을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 이형제(230)로는 실리콘 수지, 파라핀, 왁스 등을 사용할 수 있다.
상기 스페이서(300)는 서로 대칭으로 마주 놓인 상기 하부몰드(100)와 상부몰드(200)의 네 모서리 부분에 배치되는 유리판으로 되어 있다.
도 2는 본 발명에 따른 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법을 나타낸 공정도이다.
도 2를 참조하면, 가장 먼저 제조자는 상기 하부몰드(100) 위에 기판소재(400)를 안착한 후, 해당 기판소재(400) 위에 실리카(silica, SiO2) 나노 입자 파우더(silica nano particle powder)를 에폭시 수지와 혼합하여 만든 에폭시 수지 조성물을 미리 정해진 두께로 도포한 다음, 상기 하부몰드(100)와 상부몰드(200) 사이에 스페이서(300)를 개재한 상태로 상부몰드(200)를 하부몰드(100)와 합착한다(도 2의 a 참조).
이때, 상기 기판소재(400)로는 5∼15 마이크로미터 굵기의 원사로 만든 평직유리섬유를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기판소재(400) 위에 도포하는 에폭시 수지 조성물로는 100∼300 나노미터 입자 크기의 실리카 나노 입자 파우더와 에폭시 수지를 0.02∼0.05: 10의 혼합비로 혼합하여 만든 에폭시 수지 조성물을 사용하는 것이 바람직하다.
이어서, 제조자는 상기와 같이 서로 합착된 하부몰드(100)와 상부몰드(200)를 열처리한다(도 2의 b 참조).
이때, 히터(500)를 이용하여 서로 합착된 하부몰드와 상부몰드를 24시간 동안 70±5 ℃로 열처리하는 것이 바람직하다.
참고로, 히터(500)를 이용한 열처리 작업은 전기오븐을 사용하는 것이 바람직하다.
끝으로, 제조자는 열처리한 하부몰드(100)와 상부몰드(200)를 서로 분리하고 분리된 하부몰드(100)에 완성된 회로기판(400')이 붙어 있으면 하부몰드(100)로부터 회로기판(400')을 박리하거나 분리된 상부몰드(200)에 완성된 회로기판(400')이 붙어 있으면 상부몰드(200)로부터 회로기판(400')을 박리한다(도 2의 c 참조).
참고로, 본 출원인 또는 발명자는 도 2에 나타낸 본 발명에 따른 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법으로 회로기판을 제조할 시, 하기의 표 1에 나타낸 바와 같이, 6개의 다른 조건을 적용한 후, 각 조건을 적용하여 제조한 회로기판의 기계적 특성을 평가해 보았다.
평가된 기계적 특성은 인장강도(Tensile strength), 스트레인(strain), 길이탄성률을 나타내는 영률(Young's Modulus), 유리전이온도(glass transition temperature)이다.
상기 표 1에서는 조건 1 내지 조건 6은 모두 에폭시 수지와 경화제를 30g, 12g을 사용한다.
상기 표 1에서는 200 나노미터 입자 크기의 실리카 나노 입자 파우더를 w%와 g으로 구분한 6가지의 다른 함량 조건을 표시하고, 9 마이크로미터 굵기의 원사로 만든 평직유리섬유를 에폭시 수지 조성물에 함침하는지 여부, 즉 에폭시 수지 조성물을 평직유지섬유 위에 도포하는지 여부를 구분하여 표시하고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 회로기판(400')의 기계적 특성 평가 결과를 나타내고, 도 4는 도 3의 기계적 특성 평가 결과 중 인장강도(Tensile strength) 특성 평가 결과를 나타내고, 도 5는 도 3의 기계적 특성 평가 결과 중 영률(Young's Modulus) 특성 평가 결과를 나타내고, 도 6은 도 3의 기계적 특성 평가 결과 중 유리전이온도(glass transition temperature) 특성 평가 결과를 나타낸다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 회로기판은 나노미터 입자 크기의 실리카 나노 입자 파우더와 에폭시 수지를 조건 3과 조건 4로 혼합하여 만든 에폭시 수지 조성물을 사용하였을 때, 인장강도(Tensile strength), 스트레인(strain), 길이탄성률을 나타내는 영률(Young's Modulus), 유리전이온도(glass transition temperature) 등의 기계적 특성이 모두 향상됨을 확인할 수 있었다.
또한, 도 3 내지 도 6에 나타낸 조건 1과 조건 2에 따른 회로기판의 기계적 특성 평가 결과는 인장강도(Tensile strength), 스트레인(strain), 길이탄성률을 나타내는 영률(Young's Modulus), 유리전이온도(glass transition temperature)가 모두 조건 3과 조건 4에 비해 낮은 평가 수치를 나타내고, 조건 5와 조건 6에 따른 회로기판의 기계적 특성 평가 결과는 인장강도(Tensile strength)와 길이탄성률을 나타내는 영률(Young's Modulus)이 조건 3과 조건 4에 비해 낮은 평가 수치를 나타내고 스트레인(strain)과 유리전이온도(glass transition temperature)는 조건 3과 조건 4에 비해 낮은 평가 수치를 나타내거나 더 높은 평가 수치를 나타냄을 확인할 수 있었다.
본 발명의 실시예에서는 도 3 내지 도 6에 나타낸 조건 3과 조건 4에 따른 회로기판의 기계적 특성 평가 결과를 근거로, 회로기판 제조용 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물을 100∼300 나노미터 입자 크기의 실리카 나노 입자 파우더와 에폭시 수지를 0.02∼0.05: 10의 혼합비로 혼합하여 만들었다.
이처럼, 기계적 특성이 모두 향상되면 압축, 인장, 굽힘, 비틀림 등의 외력이 회로기판에 가해졌을 때 마이크로미터 단위의 갈라짐(crack)이나 파괴뿐만 아니라 나노미터 단위의 갈라짐이나 파괴도 예방할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법과 그 회로기판 및 그 회로기판 제조용 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.
100: 하부몰드
110: 유리판
120: 이형필름 130: 이형제
200: 상부몰드 210: 유리판
220: 이형필름 230: 이형제
300: 스페이서 400: 기판소재
400': 회로기판 500: 히터
120: 이형필름 130: 이형제
200: 상부몰드 210: 유리판
220: 이형필름 230: 이형제
300: 스페이서 400: 기판소재
400': 회로기판 500: 히터
Claims (9)
- 하부몰드 위에 기판소재를 안착하는 제1과정과;
기판소재 위에 실리카 나노 입자 파우더를 에폭시 수지와 혼합하여 만든 에폭시 수지 조성물을 미리 정해진 두께로 도포하는 제2과정;
하부몰드와 상부몰드 사이에 스페이서를 개재한 상태로 상부몰드를 하부몰드와 합착하는 제3과정;
서로 합착된 하부몰드와 상부몰드를 열처리하는 제4과정; 및
열처리한 하부몰드와 상부몰드를 서로 분리하고 분리된 하부몰드에 완성된 회로기판이 붙어 있으면 하부몰드로부터 회로기판을 박리하거나 분리된 상부몰드에 완성된 회로기판이 붙어 있으면 상부몰드로부터 회로기판을 박리하는 제5과정;
으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실리카 나노 입자 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법. - 제 1 항에 있어서, 상기 제1과정에서는 유리판의 일면에 이형필름이 부착되어 있고, 상기 이형필름 위에 이형제가 도포되어 있는 하부몰드를 사용하는 것을 특징으로 하는 실리카 나노 입자 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제1과정에서는 5∼15 마이크로미터 굵기의 원사로 만든 평직유리섬유를 기판소재로 사용하는 것을 특징으로 하는 실리카 나노 입자 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제2과정에서는 100∼300 나노미터 입자 크기의 실리카 나노 입자 파우더와 에폭시 수지를 0.02∼0.05: 10의 혼합비로 혼합하여 만든 에폭시 수지 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하는 실리카 나노 입자 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제3과정에서는 상기 하부몰드와 대칭되고, 유리판의 일면에 이형필름이 부착되어 있고, 상기 이형필름 위에 이형제가 도포되는 상부몰드를 사용하는 것을 특징으로 하는 실리카 나노 입자 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제3과정에서는 서로 대칭으로 마주 놓인 상기 하부몰드와 상부몰드의 네 모서리 부분에 배치되는 유리판을 스페이서로 사용하는 것을 특징으로 하는 실리카 나노 입자 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제4과정에서는 히터를 이용하여 서로 합착된 하부몰드와 상부몰드를 24시간 동안 70±5 ℃로 열처리하는 것을 특징으로 하는 실리카 나노 입자 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 실리카 나노 입자 혼합 에폭시 수지 조성물을 이용한 회로기판 제조 방법으로 제조한 것을 특징으로 하는 회로기판.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 제조방법에 사용되고, 100∼300 나노미터 입자 크기의 실리카 나노 입자 파우더와 에폭시 수지를 0.02∼0.05: 10의 혼합비로 혼합하여 만든 것을 특징으로 하는 회로기판 제조용 실리카 나노 입자 파우더 혼합 에폭시 수지 조성물.
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|---|---|---|---|---|
| US11648710B2 (en) | 2017-11-03 | 2023-05-16 | Lg Chem, Ltd. | Method of manufacturing plastic substrate and plastic substrate manufactured thereby |
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| KR20130131079A (ko) | 2012-05-23 | 2013-12-03 | 주식회사 동진쎄미켐 | 유리섬유 강화용 에폭시 수지 조성물 |
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