KR20170048011A - 수지 구조체 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기존 전자 부품 기판의 PCB 기판, 히트 싱크 및 블랭킷을 일체화할 수 있는 수지 구조체를 제조하는 방법 및 상기 방법으로부터 제조된 수지 구조체에 관한 것이다. 상기 방법에 따르면, 스피넬 구조의 CuCr2O4 등과 같은 고가의 특수한 무기 첨가제가 사용되지 않더라도 단순화된 공정으로 수지 구조체에 미세한 도전성 패턴을 형성할 수 있다. 이에 따라, 특수한 무기 첨가제에 의해 고분자 수지 기재의 기계적 특성이 저하되거나 혹은 색상이 변질되는 문제를 최소화할 수 있다. 그리고, 상기 방법에 따라 제조된 수지 구조체는 별도의 히트 싱크와 같은 방열 구조체가 생략되더라도 우수한 열 확산성을 나타내 보다 소형화 및 경량화된 전자 부품을 제공할 수 있다.

Description

수지 구조체 및 이의 제조 방법{RESIN STRUCTURE AND PREPARING METHOD THEREOF}
본 발명은 기존 전자 부품 기판의 PCB 기판, 히트 싱크 및 블랭킷을 일체화할 수 있는 수지 구조체를 제조하는 방법 및 상기 방법으로부터 제조된 수지 구조체에 관한 것이다.
최근 들어 미세 전자 기술이 발전함에 따라, 각종 수지 제품 또는 수지층 등의 고분자 수지 기재(또는 제품) 표면에 미세한 도전성 패턴이 형성된 구조체에 대한 요구가 증대되고 있다. 이러한 고분자 수지 기재 표면의 도전성 패턴은 전자 기기 케이스에 일체화된 안테나, 각종 센서, MEMS 구조체, RFID 태그 또는 각종 회로 기판 등의 다양한 대상물을 형성하는데 적용될 수 있다.
이와 같이, 고분자 수지 기재 표면에 도전성 패턴을 형성하는 기술에 대한 관심이 증가하면서, 이에 관한 몇 가지 기술이 제안된 바 있다. 예를 들어, 고분자 수지 칩에 구리나, 크롬 등의 전이 금속을 포함하는 특수한 무기 첨가제(예를 들어, 스피넬 구조의 CuCr2O4 등)를 블랜딩 및 성형하여 고분자 수지 기재를 형성하고, 소정 영역에 레이저 등 전자기파를 직접 조사한 후, 레이저 조사 영역에서 도금에 의해 금속층을 형성함으로써, 상기 고분자 수지 기재 상에 도전성 패턴을 형성하는 방법이 제안된 바 있다. 이러한 방법에서는, 레이저 조사 영역에서 상기 무기 첨가제 유래 성분이 노출되어 일종의 도금을 위한 시드(seed)로 작용함으로써, 상기 금속층 및 도전성 패턴이 형성될 수 있다.
그러나, 이러한 도전성 패턴 형성 방법에서는, 고가의 특수한 무기 첨가제가 상당량 사용되어야 하므로, 전체적인 공정 단가가 높아지는 단점이 있다. 또한, 상기 무기 첨가제가 고분자 수지 칩 자체에 블랜딩될 필요가 있으므로, 이러한 무기 첨가제가 고분자 수지 기재나, 이로부터 형성된 수지 제품의 기계적 특성 등의 물성을 저하시킬 수 있다. 부가하여, 상기 스피넬 구조의 CuCr2O4 등과 같은 특수한 무기 첨가제는 그 자체로 상당히 진한 색채를 갖는 경우가 많으므로, 이를 포함한 고분자 수지 기재 또는 수지 제품을 원하는 색채로서 구현함에 있어 저해 요소가 될 수 있다. 예를 들어, 이러한 무기 첨가제를 포함하는 고분자 수지 기재를 원하는 색채로 구현하기 위해서는, 보다 많은 양의 안료를 사용할 필요가 있으며, 더 나아가 백색을 구현하기가 용이치 않게 된다.
이러한 단점으로 인해, 특수한 무기 첨가제를 고분자 수지 자체에 포함시키지 않고도, 각종 고분자 수지 제품 또는 수지층 상에 단순화된 공정으로 미세한 도전성 패턴을 형성할 수 있게 하는 기술의 개발이 계속적으로 요구되고 있다.
한편, 각종 전기/전자 제품 및 자동차용 부품의 경우 소자의 고집적화 및 발열 소자의 채용 등으로 인해 도전성 회로 기판의 온도를 상승시켜 제반 성능을 악화시키고 안전성 및 수명을 저하시키는 문제가 있었다. 이에, 이러한 문제를 해결하기 위해 각종 전기/전자 제품 및 자동차용 부품에 고방열 구조체가 필수적으로 채용되고 있다. 그러나, 통상적으로 사용되는 금속 알루미늄과 같은 방열판으로 인해 최근 전자 기기의 소형화 및 경량화 추세를 따라가지 못하고 있으며, 제조 공정이 복잡하다는 문제가 발생되고 있다. 이에 따라, 전자 기기의 기존의 기능을 그대로 발현하면서도 경량화 및 소형화하기 위한 기술 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 기존 전자 부품 기판의 PCB 기판, 히트 싱크 및 블랭킷을 일체화할 수 있게 하는 수지 구조체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 또한, 상기 제조 방법을 통해 제조된 수지 구조체를 제공하는 것이다.
발명의 일 구현예에 따르면, 방열 소재로서 탄화물, 질화계 소재 또는 이들의 혼합물이 분산되어 있는 고분자 수지 기재에 선택적으로 전자기파를 조사하여 소정의 표면 거칠기를 갖는 제 1 영역을 형성하는 단계; 고분자 수지 기재 상에 전도성 시드를 형성하는 단계; 전도성 시드가 형성된 고분자 수지 기재를 도금하여 금속층을 형성하는 단계; 및 제 1 영역보다 작은 표면 거칠기를 갖는 고분자 수지 기재의 제 2 영역에서 상기 전도성 시드 및 금속층을 제거하는 단계를 포함하는 수지 구조체의 제조 방법이 제공된다.
상기 수지 구조체의 제조 방법에서, 상기 고분자 수지 기재의 제 1 영역은 약 500nm 이상의 중심선 표면 거칠기(Ra)로 정의되는 표면 거칠기를 가질 수 있고, 제 2 영역은 상기 제 1 영역보다 작은 중심선 표면 거칠기(Ra)를 가질 수 있다.
또한, 이러한 제 1 및 제 2 영역의 표면 거칠기는 다른 방법으로도 정의될 수 있는데, 예를 들어, 상기 고분자 수지 기재의 제 1 영역은 4.0 내지 6.0N/10mm width의 접착력을 갖는 테이프를 사용하여 ISO 2409의 표준 방법으로 2mm 이하 간격의 cross-cut test를 진행하였을 때, 금속층의 박리 면적이 테스트 대상 금속층 면적의 약 5% 이하로 되는 접착력으로 정의되는 표면 거칠기를 가질 수 있고, 나머지 제 2 영역은 동일한 방법으로 테스트하였을 때, 금속층의 박리 면적이 테스트 대상 금속층 면적의 약 65% 이상으로 되는 접착력으로 정의되는 표면 거칠기를 가질 수 있다.
한편, 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상술한 소정의 표면 거칠기를 갖도록 형성된 제 1 영역과, 제 1 영역보다 작은 표면 거칠기를 갖는 제 2 영역이 정의되어 있는 고분자 수지 기재; 고분자 수지 기재의 전 영역에 분산되어 있는 방열 소재로서, 탄화물, 질화계 소재 또는 이들의 혼합물; 및 고분자 수지 기재의 제 1 영역에 선택적으로 형성된 전도성 시드 및 금속층을 포함하는 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체가 제공된다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 기존 전자 부품 기판의 PCB 기판, 히트 싱크 및 블랭킷을 일체화할 수 있게 하는 수지 구조체가 제공된다. 특히, 상기 수지 구조체에는 스피넬 구조의 CuCr2O4 등과 같은 고가의 특수한 무기 첨가제가 사용되지 않더라도 단순화된 공정으로 미세한 도전성 패턴을 형성할 수 있다. 이에 따라, 특수한 무기 첨가제에 의해 고분자 수지 기재의 기계적 특성이 저하되거나 혹은 색상이 변질되는 문제를 최소화할 수 있다. 그리고, 수지 구조체는 별도의 히트 싱크와 같은 방열 구조체가 생략되더라도 우수한 열 확산성을 나타내 보다 소형화 및 경량화된 전자 부품을 제공할 수 있다.
도 1은 발명의 일 구현예에 따른 수지 구조체의 제조 방법의 일례를 공정 순서대로 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2은 기존의 전자 부품 기판의 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 발명의 일 구현예에 따른 수지 구조체의 제조 방법에 따라 제조한 전자 부품 기판의 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 4의 왼쪽 사진은 실시예 1에서 제조한 수지 구조체의 사진이고, 오른쪽 사진은 실시예 1에서 제조한 수지 구조체의 접착성 평가 후 사진이다.
도 5는 비교예 2에서 제조한 수지 구조체의 사진이다.
도 6은 비교예 3에서 제조한 수지 구조체의 사진이다.
도 7 및 도 8은 각각 실시예 1 및 비교예 3의 중심선 표면 거칠기 측정 결과 그래프이다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 수지 구조체의 제조 방법과, 이를 통해 제조되는 수지 구조체 등에 대해 설명하기로 한다.
발명의 일 구현예에 따르면, 방열 소재로서 탄화물, 질화계 소재 또는 이들의 혼합물이 분산되어 있는 고분자 수지 기재에 선택적으로 전자기파를 조사하여 소정의 표면 거칠기를 갖는 제 1 영역을 형성하는 단계; 고분자 수지 기재 상에 전도성 시드를 형성하는 단계; 전도성 시드가 형성된 고분자 수지 기재를 도금하여 금속층을 형성하는 단계; 및 제 1 영역보다 작은 표면 거칠기를 갖는 고분자 수지 기재의 제 2 영역에서 상기 전도성 시드 및 금속층을 제거하는 단계를 포함하는 수지 구조체의 제조 방법이 제공된다.
상기 발명의 일 구현예의 방법에 사용되는 방열 소재가 분산되어 있는 고분자 수지 기재는 고분자 수지 및 방열 소재를 포함하는 수지 조성물을 성형하여 얻은 수지 제품이거나 혹은 다른 제품에 도포하여 형성한 수지층일 수 있다. 이러한 수지 제품의 성형 또는 수지층의 형성에 있어서는, 통상적인 고분자 수지 조성물을 사용한 제품 성형 방법 또는 수지층 형성 방법이 별다른 제한 없이 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 수지 조성물을 사용하여 수지 제품을 성형함에 있어서는, 상기 수지 조성물을 압출 및 냉각하여 펠릿을 얻고, 이를 원하는 형태로 사출 성형하여 다양한 고분자 수지 제품을 제조할 수 있다.
상기 고분자 수지로는 임의의 열 경화성 수지 또는 열 가소성 수지가 사용될 수 있다. 이러한 열 경화성 수지 또는 열 가소성 수지의 구체적인 예로는, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 등의 폴리알킬렌테레프탈레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리페닐에테르 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리페닐렌 설파이드 수지 또는 폴리아세탈 수지 등을 들 수 있다.
이 중에서도 ASTM D648 표준 방법에 따라 측정된 0.45MPa 하중에서의 열변형 온도가 약 160℃ 이상 혹은 약 160℃ 내지 300℃인 고분자 수지를 사용하면 보다 우수한 내열성을 나타내는 수지 구조체를 제공할 수 있다. 이때, 상기 고분자 수지로는 유리 섬유를 포함하지 않거나 혹은 유리 섬유를 포함하여 상술한 조건 하에서 상술한 범위의 열변형 온도를 나타내는 것들이 모두 사용될 수 있다.
그리고, ASTM E1461 표준 방법에 따라 측정된 열 전도도가 0.5 W/mK 이상 혹은 0.5 W/mK 내지 3 W/mK인 고분자 수지를 사용하면 보다 우수한 방열성을 나타내는 수지 구조체를 제공할 수 있다.
한편, 상기 방열 소재로는 전자기파 직접 조사에 의한 도전성 패턴 형성에 영향을 미치지 않으면서도 상기 고분자 수지에 균일하게 분산될 수 있는 소재가 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 방열 소재로는 탄화물, 질화계 소재 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 탄화물로는 탄화규소(SiC) 등이 사용될 수 있고, 질화계 소재로는 질화붕소(BN), 질화규소(Si3B4), 질화알루미늄(AlN) 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다.
상기 방열 소재는 목적하는 수준의 방열 특성을 나타내도록 전체 고분자 수지 기재의 중량을 기준으로, 약 1 내지 약 50 중량%로 포함될 수 있다. 이러한 함량 범위에 따라, 상기 조성물로부터 형성된 고분자 수지 기재의 기본적인 물성을 유지하면서도, 일정 수준 이상의 열 확산성 및 열 전도성을 나타낼 수 있다.
상기 고분자 수지 기재는 상술한 고분자 수지 및 방열 소재 외에 고분자 수지 제품을 형성하는데 통상적으로 사용되는 첨가제, 예를 들어, UV 안정제, 열 안정제, 활제, 항산화제, 충격 보강제, 안료 또는 유리 섬유를 더 포함할 수도 있다. 이러한 첨가제 중 상기 안료는 전체 고분자 수지 기재의 중량을 기준으로, 약 10 중량% 이하 혹은 약 1 내지 10 중량%의 함량으로 포함될 수 있고, 충격 보강제는 전체 고분자 수지 기재의 중량을 기준으로, 약 12 중량% 이하 혹은 약 1 내지 12 중량%의 함량으로 포함될 수 있으며, 유리 섬유는 전체 고분자 수지 기재의 중량을 기준으로, 약 30 중량% 이하 혹은 약 5 내지 30 중량%의 함량으로 포함될 수 있고, UV 안정제, 열 안정제, 활제 및 항산화제는 각각 전체 고분자 수지 기재의 중량을 기준으로, 약 5 중량% 이하 혹은 약 0.05 내지 5 중량%의 함량으로 포함될 수 있다.
상기 발명의 일 구현예의 방법에 따르면, 예를 들어, 스피넬 구조의 CuCr2O4 등과 같은 고가의 특수한 무기 첨가제가 고분자 수지 기재에 포함되지 않더라도, 레이저 등 전자기파 조사에 의해 도전성 패턴이 형성될 영역의 표면 거칠기 및 접착력 등을 제어하여, 단순화된 공정으로 방열 소재가 분산되어 있는 고분자 수지 기재 상에 도전성 패턴을 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 고분자 수지 기재는 이전에 알려진 전자기파 조사에 의한 도전성 패턴 형성을 위해 사용되었던 특수한 무기 첨가제, 예를 들어, 스피넬 구조의 CuCr2O4 등을 포함할 필요가 없다.
따라서, 도전성 패턴 형성 공정의 단가가 낮아질 수 있으며, 상기 특수한 무기 첨가제에 의해 고분자 수지 기재나 제품의 기계적 특성 등 물성 저하의 우려가 최소화될 수 있다. 더 나아가, 상기 특수한 무기 첨가제의 사용 없이도 고분자 수지 기재 상에 원하는 미세 도전성 패턴을 형성할 수 있으므로, 수지 자체의 색상을 살리고 고분자 수지 기재나 제품을 원하는 색채로 발현하기가 보다 용이하게 된다.
또한, 상기 발명의 일 구현예의 방법에 따르면, 도전성 패턴이 형성되어 있는 수지 구조체는 전 영역에 분산되어 있는 방열 소재로 인해 우수한 열 확산성 및 열 전도성을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 상기 수지 구조체를 이용하면 히트 싱크와 같은 방열 구조체를 구비하지 않더라도 우수한 방열 특성 및 내열성을 나타내 보다 작고 가벼운 전자 부품을 제공할 수 있다.
이하에서는, 도면을 참고로 일 구현예에 따른 수지 구조체의 제조 방법을 각 공정 단계별로 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 도 1은 발명의 일 구현예에 따른 수지 구조체의 제조 방법의 일례를 공정 순서대로 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 1의 ① 및 ②에 도시된 바와 같이, 일 구현예의 제조 방법에서는, 먼저, 고분자 수지 기재에 선택적으로 전자기파를 조사하여 소정의 표면 거칠기를 갖는 제 1 영역을 형성한다. 이러한 표면 거칠기를 갖는 제 1 영역에는 홀 또는 메쉬 패턴 등의 비교적 정형화된 패턴 형태 또는 요철 형태가 형성되거나, 혹은 불규칙적인 다수의 홀, 패턴 또는 요철들이 복합적으로 형성된 무정형 형태의 표면 구조가 형성될 수도 있으며, 이러한 다양한 표면 형태나 구조로 인해 제 1 영역의 고분자 수지 기재가 소정의 표면 거칠기를 가질 수 있다.
일 예에서, 이러한 제 1 영역에 형성될 금속층 (도전성 패턴)과, 고분자 수지 기재 표면과의 우수한 접착력 확보를 위해, 상기 고분자 수지 기재의 제 1 영역은 약 500nm 이상, 혹은 약 1㎛ 이상, 혹은 약 1 내지 3㎛의 중심선 표면 거칠기(Ra)로 정의되는 표면 거칠기를 가질 수 있고, 전자기파가 조사되지 않은 제 2 영역은 상기 제 1 영역보다 작은 중심선 표면 거칠기(Ra), 예를 들어, 약 400nm 이하, 혹은 약 100nm 이하, 혹은 약 0 내지 90nm의 중심선 표면 거칠기(Ra)로 정의되는 표면 거칠기를 가질 수 있다.
또한, 상술한 표면 거칠기는 다른 방법으로도 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 및 제 2 영역의 표면 거칠기는 ISO 2409의 표준 방법에 따른 cross-cut test에서 측정되는 금속층에 대한 접착력 정도로도 정의될 수 있다. 예를 들어, 고분자 수지 기재의 제 1 영역은 약 4.0 내지 6.0N/10mm width의 접착력을 갖는 테이프를 사용하여 ISO 2409의 표준 방법으로 2mm 이하 간격의 cross-cut test를 진행하였을 때, 금속층의 박리 면적이 테스트 대상 금속층 면적의 약 5% 이하로 되는 접착력(예를 들어, ISO class 0 또는 1)으로 정의되는 표면 거칠기를 가질 수 있고, 고분자 수지 기재의 제 2 영역은 동일한 방법으로 cross-cut test를 진행하였을 때, 금속층의 박리 면적이 테스트 대상 금속층 면적의 약 65% 이상으로 되는 접착력(예를 들어, ISO class 5 이상)으로 정의되는 표면 거칠기를 가질 수 있다.
상기 레이저 등의 전자기파 조사에 의해, 제 1 영역의 고분자 수지 기재가 상술한 표면 거칠기를 가짐에 따라, 이후의 도금 공정에서 제 1 영역 상에 금속층이 형성되면, 이러한 금속층이 고분자 수지 기재 상에 우수한 접착력으로 형성 및 유지되어 양호한 도전성 패턴으로 형성될 수 있다. 이러한 제 1 영역과 비교하여, 레이저 등 전자기파가 조사되지 않은 제 2 영역의 고분자 수지 기재가 그 자체의 표면 특성으로 인해 상술한 표면 거칠기를 가짐에 따라, 이후의 도금 공정에서 금속층이 형성되면, 제 2 영역에서는 매우 낮은 접착력을 나타내어 쉽게 제거 가능한 상태로 될 수 있다. 그 결과, 제 2 영역의 금속층을 용이하게 선택적으로 제거하여, 제 1 영역의 고분자 수지 기재 상에 도전성 패턴을 형성할 수 있다.
한편, 제 1 영역의 고분자 수지 기재가 상술한 표면 거칠기를 나타낼 수 있도록, 후술하는 소정의 조건 하에 레이저 등 전자기파를 조사할 수 있다.
먼저, 상기 전자기파 조사 단계에서는, 레이저 전자기파가 조사될 수 있고, 예를 들어, 약 248 nm, 약 308nm, 약 355nm, 약 532nm, 약 585nm, 약 755nm, 약 1064nm, 약 1070nm, 약 1550nm, 약 2940nm 또는 약 10600nm의 파장을 갖는 레이저 전자기파가 조사될 수 있다. 다른 예에서, 적외선(IR) 영역의 파장을 갖는 레이저 전자기파가 조사될 수도 있다.
또한, 상기 레이저 전자기파 조사시의 구체적인 조건은 고분자 수지 기재의 수지 종류, 물성, 두께, 형성하고자 하는 금속층의 종류나 두께, 혹은 이를 고려한 적절한 접착력의 수준에 따라 조절 또는 변경될 수 있다. 다만, 제 1 영역의 고분자 수지 기재가 상술한 소정의 표면 거칠기를 가질 수 있도록, 예를 들어, 약 0.1 내지 50 W, 혹은 약 1 내지 30W, 혹은 약 5 내지 25W의 평균 출력의 조사 조건 하에, 레이저 전자기파를 조사하여 진행될 수 있다.
또한, 상기 레이저 전자기파는 비교적 강한 파워로 1회 조사될 수도 있지만, 상대적으로 낮은 파워로 2 회 이상 나누어 조사될 수도 있다. 이러한 레이저 전자기파 조사의 회수가 증가할수록 표면 거칠기가 증가하고 표면에 형성된 요철 등의 구조가 홀 형태의 패턴으로부터 메쉬 패턴 또는 무정형 형태의 표면 구조 등으로 변화할 수 있는 바, 이러한 레이저 전자기파 조사 조건 및 조사 회수 등의 조절을 통해, 제 1 영역의 고분자 수지 기재 상에 적절한 표면 구조를 형성하고 적절한 정도의 표면 거칠기와, 이에 따른 금속층과의 우수한 접착력을 갖도록 할 수 있다.
그리고, 상기 레이저 전자기파 조사시, 조사 간격에 따라 고분자 수지 기재 상에는, 예를 들어, 전자기파 조사의 흔적이 홀 형태 등으로 형성될 수 있다. 그런데, 특히 제한되지는 않지만, 제 1 영역의 고분자 수지 기재가 이미 상술한 적절한 표면 거칠기를 갖도록 하기 위해서는, 이러한 전자기파 조사 흔적의 중심부간 간격, 혹은 전자기파의 조사 간격이 약 20㎛ 이상, 혹은 약 20 내지 70㎛이 되도록 레이저 전자기파를 조사함이 적절할 수 있다. 이를 통해, 제 1 영역의 고분자 수지 기재가 적절한 표면 거칠기를 갖게 될 수 있고, 이와 함께 고분자 수지 기재와 금속층과의 적절한 접착력을 갖게 될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 제 1 영역에 레이저 등 전자기파를 조사한 후에는, 도 1의 ③에 도시된 바와 같이, 고분자 수지 기재 상에 전도성 시드(conductive seed)를 형성할 수 있다. 이러한 전도성 시드는 고분자 수지 기재 상에서 도금시 성장하여 도금에 의한 금속층의 형성을 촉진하는 역할을 할 수 있다. 이를 통해, 제 1 영역의 고분자 수지 기재 상에는, 보다 양호한 금속층 및 도전성 패턴이 적절히 형성될 수 있다.
이러한 전도성 시드는 금속 나노 입자, 금속 이온 또는 금속 착이온을 포함할 수 있다.
또한, 금속 이온 또는 금속 착이온은 그 자체로서뿐만 아니라, 이들을 포함하는 금속 이온이 결합된 금속 함유 화합물 또는 금속 착이온이 포함된 금속 착화합물의 형태, 더 나아가 상기 금속 함유 화합물 또는 금속 착화합물의 입자 형태 등으로도 사용될 수 있음은 물론이다.
이러한 전도성 시드에 포함될 수 있는 금속 원소의 종류는 전도성을 나타낼 수 있다면 특히 제한되지 않으며, 예를 들어, 구리(Cu), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 금(Au), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 주석(Sn), 납(Pb), 마그네슘(Mg), 망간(Mn) 및 철(Fe)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속, 이의 이온 또는 착이온을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 전도성 시드를 고분자 수지 기재 상에 형성하기 위하여, 상술한 전도성 시드, 예를 들어, 금속 나노 입자, 금속 이온 또는 금속 착이온을 포함하는 분산액 또는 용액을 고분자 수지 기재 상에 도포하고, 석출, 건조 및/또는 환원 등의 방법으로 원하는 형태, 예를 들어, 입자 형태의 전도성 시드를 형성하는 방법을 진행할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 분산액 등이 금속 나노 입자를 포함할 경우, 이를 용해도 차이를 이용하여 석출시킨 후 건조시켜 입자 형태의 전도성 시드를 형성할 수 있고, 상기 분산액 등이 금속 이온 또는 금속 착이온(혹은 이들을 포함한 금속 화합물 또는 착화합물; 예를 들어, AgNO3, Ag2SO4, KAg(CN)2 등과 같은 금속 화합물 또는 착화합물) 등을 포함할 경우, 이들을 환원시킨 후 건조하여 입자 형태의 전도성 시드를 적절히 형성할 수 있다.
이때, 상기 금속 이온 또는 금속 착이온 등의 환원은 통상적인 환원제, 예를 들어, 알코올계 환원제, 알데히드계 환원제, 차아인산나트륨 또는 그 수화물 등의 차아인산염계 환원제, 히드라진 또는 그 수화물 등의 히드라진계 환원제, 수소화붕소나트륨 및 수소화리튬알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 환원제를 사용할 수 있다.
그리고, 상기 분산액 또는 용액은 액상 매질로서 고분자 수지 기재와 전도성 시드 간의 밀착력을 향상시킬 수 있는 수계 고분자 용액(예를 들어, 폴리비닐피롤리돈계 고분자 등의 용액), 혹은 금속 이온 또는 금속 착이온을 안정화할 수 있는 수계 착화제(예를 들어, NH3, EDTA 또는 롯셀염 등) 등을 적절히 포함할 수 있다.
또, 상기 전도성 시드의 분산액 또는 용액의 도포는 액상 조성물을 고분자 수지 기재에 도포하기 위한 일반적인 공정으로 진행할 수 있고, 예를 들어, 침지(dipping), 스핀 코팅 또는 스프레이 등의 방법으로 진행할 수 있다.
이러한 방법으로 형성된 전도성 시드는 제 1 영역에 형성된 표면 요철, 패턴 또는 표면 구조들의 사이를 포함하여, 고분자 수지 기재 전면에 형성될 수 있고, 도금 공정에서 금속층의 양호한 형성을 촉진하고 도금 속도나 금속층의 물성 등을 조절하는 역할을 할 수 있다.
한편, 이미 상술한 전자기파 조사 단계 직후에, 상기 전도성 시드의 형성 단계를 바로 진행할 수도 있지만, 선택적으로 상기 분산액 또는 용액보다 낮은 표면 장력을 갖는 계면 활성제로 고분자 수지 기재를 표면 처리한 후, 상기 전도성 시드의 형성 단계를 진행할 수도 있다. 부가하여, 이러한 계면 활성제는 전도성 시드의 형성을 위한 상기 분산액 또는 용액 자체에 첨가되어 고분자 수지 기재에 표면 처리될 수도 있다. 이때, 상기 계면 활성제는 이러한 성분이 첨가되기 전의 분산액 또는 용액보다 낮은 표면 장력을 가질 수 있다.
이러한 계면 활성제는 고분자 수지 기재의 표면, 특히, 표면 요철이나 패턴 또는 표면 구조들 사이에 상기 전도성 시드가 보다 균일하게 형성 및 유지될 수 있게 한다. 이는 상기 계면 활성제가 상기 표면 구조들 사이의 공기를 제거하여 전도성 시드가 보다 용이하게 그 사이로 침투할 수 있게 보조하기 때문으로 보인다. 따라서, 이러한 계면 활성제 처리 공정을 추가하면, 제 1 영역에 전체적으로 전도성 시드가 양호하게 흡착되어 도금 공정에 의한 금속층이 보다 균일하고도 양호하게 형성될 수 있다. 더구나, 계면 활성제 처리 및 전도성 시드의 형성으로, 제 1 영역 상에서 금속층과 고분자 수지 기재의 접착력이 보다 향상되어 우수한 전도성을 갖는 도전성 패턴이 양호하게 형성될 수 있다.
상기 계면 활성제의 종류는 이미 상술한 전도성 시드의 분산액 또는 용액의 종류에 따라 달라질 수 있고, 이러한 분산액 또는 용액보다 낮은 표면 장력을 갖는 액상 매질이라면 어떠한 것도 사용될 수 있다. 예를 들어, 이러한 계면 활성제로서 상대적으로 낮은 표면 장력을 갖는 에탄올 등의 유기 용매를 사용할 수 있다.
그리고, 이러한 계면 활성제는 상기 고분자 수지 기재를 수 초 내지 수 분 동안 침지시키는 등의 방법으로 처리될 수 있다.
한편, 도 1의 ④를 참고하면, 상기 전도성 시드를 고분자 수지 기재 상에 형성한 후에는, 전도성 시드가 형성된 고분자 수지 기재를 도금하여 금속층을 형성할 수 있다. 이러한 금속층 형성 단계는 고분자 수지 기재에 전도성 금속을 무전해 도금하여 진행할 수 있고, 이러한 무전해 도금 단계의 진행 방법 및 조건은 통상적인 방법 및 조건에 따를 수 있다.
예를 들어, 금속층을 이루는 전도성 금속, 예를 들어, 구리 혹은 니켈 등의 금속원, 착화제, pH 조절제 및 환원제 등을 포함하는 도금 용액을 사용하여, 상기 도금 공정을 진행하고 제 1 영역 및 제 2 영역이 정의된 고분자 수지 기재 상에 금속층을 형성할 수 있다. 이때, 상기 금속층은 상술한 전도성 시드가 성장하면서 이러한 전도성 시드 상에 형성될 수 있다.
이러한 금속층은 제 1 영역 상에는 우수한 접착력으로 양호하게 형성될 수 있으며, 이에 비해 제 2 영역 상에는 고분자 수지 기재에 대한 열악한 접착력으로 인해 매우 제거되기 쉬운 상태로 형성될 수 있다.
이러한 금속층을 형성한 후에는, 고분자 수지 기재의 제 2 영역에서 상기 전도성 시드 및 금속층을 선택적으로 제거하여, 도 1의 ⑤ 및 ⑥과 같이, 나머지 제 1 영역에 도전성 패턴을 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제 2 영역 상에는 금속층이 매우 제거되기 쉬운 상태로 형성되어 있으므로, 고분자 수지 기재에 약학 물리적 힘을 가하는 등의 간단한 방법으로 상기 제 2 영역으로부터 선택적으로 금속층 및 전도성 시드를 제거할 수 있다. 이때, 제 1 영역 상에서는 금속층과 고분자 수지 기재의 우수한 접착력으로 인해, 금속층이 잔류하여 도전성 패턴을 이룰 수 있다.
이와 같이, 제 2 영역에서 상기 전도성 시드 및 금속층을 제거하는 단계는, 예를 들어, 초음파 조사(sonication), 액상 세척, 액상 린스, 기체 블로잉(air blowing), 테이핑, 브러슁(brushing) 또는 사람의 손으로 직접 털어내거나 닦아내는 등 인력을 사용한 방법 등과 같이 고분자 수지 기재에 약한 물리적 힘을 가하는 임의의 방법으로 진행할 수 있고, 이들 중에 선택된 둘 이상의 방법을 조합하여 함께 진행할 수도 있다.
예를 들어, 물에서 일정 시간 동안 초음파 조사 하에 세정 또는 린스하고, 기체 블로잉 등을 진행하여, 상기 제 2 영역의 전도성 시드 및 금속층을 선택적으로 제거할 수 있다.
상술한 방법을 통해 형성된 수지 구조체는, 소정의 표면 거칠기를 갖도록 형성된 제 1 영역과, 제 1 영역보다 작은 표면 거칠기를 갖는 제 2 영역이 정의되어 있는 고분자 수지 기재; 고분자 수지 기재의 전 영역에 분산되어 있는 방열 소재로서, 탄화물, 질화계 소재 또는 이들의 혼합물; 및 고분자 수지 기재의 제 1 영역에 선택적으로 형성된 전도성 시드 및 금속층을 포함할 수 있다.
이때, 제 1 및 제 2 영역의 표면 거칠기, 방열 소재의 구체적인 종류 및 함량과 전도성 시드 및 금속층의 형성에 관해서는 일 구현예의 방법에서 충분히 상술한 바 있으므로, 이에 관한 추가적인 설명은 생략하기로 한다. 또, 상술한 바와 같이, 제 1 영역은 레이저 등 전자기파 조사 영역에 대응할 수 있다.
상기 수지 구조체는 전 영역에 분산된 방열 소재로 인해 우수한 열 확산성 및 열 전도성을 나타낼 수 있다.
구체적으로, 상기 수지 구조체는 ASTM D648 표준 방법에 따라 측정된 0.45MPa 하중에서의 열변형 온도가 160℃ 내지 300℃, 185℃ 내지 300℃ 혹은 190℃ 내지 300℃이거나 혹은 ASTM E1461 표준 방법에 따라 측정된 열 전도도가 0.5 W/mK 내지 3.0 W/mK, 1.40 W/mK 내지 3.0 W/mK 혹은 1.50 W/mK 내지 3.0 W/mK일 수 있다.
이에 따라, 상기 수지 구조체는 기존의 방열체 혹은 방열 구조체를 생략할 수 있어 단순화된 전자 제품 등을 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 기존의 전자 부품 기판은 도 2와 같이 전자 부품 기판의 본체를 이루는 블랭킷(4) 외에도 도전성 패턴(2)이 형성된 PCB 기판(1)과, PCB 기판(1)의 온도 상승을 방지하기 위해 히트 싱크(heat sink, 3)를 필수적으로 채용하였다.
그러나, 상기 수지 구조체를 일 구현예에 따른 방법을 통해 기존의 블랭킷(4) 형상으로 제조하면, 도 3과 같이, 우수한 방열 특성을 나타내면서도 미세한 도전성 패턴(2)이 형성된 전자 부품 기판(5)을 제공할 수 있다. 즉, 상기 수지 구조체를 통해 기존의 PCB 기판(1), 히트 싱크(3) 및 블랭킷(4)을 일체화할 수 있다.
이에 따라, 상술한 수지 구조체는 안테나용 도전성 패턴을 갖는 스마트폰 케이스 등 각종 수지 제품 또는 수지층으로 되거나, 기타 RFID 태그, 각종 센서 또는 MEMS 구조체 등의 도전성 패턴을 갖는 다양한 수지 제품 또는 수지층으로 될 수 있다. 그리고, 상기 각종 수지 제품 또는 수지층을 포함하는 전자 제품에는 히트 싱크와 같은 방열 구조체가 구비될 필요가 없다.
상술한 바와 같이, 발명의 구현 예들에 따르면, 예를 들어, 스피넬 구조의 CuCr2O4 등과 같은 고가의 특수한 무기 첨가제가 사용되지 않더라도 도전성 패턴이 형성된 수지 구조체를 제조할 수 있다. 그리고, 상기 수지 구조체는 별도의 히트 싱크와 같은 방열 구조체를 구비하지 않더라도 우수한 열 확산성을 나타내 보다 소형화 및 경량화된 전자 부품을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
이하 발명의 구체적인 실시예를 통해 발명의 작용, 효과를 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 이는 발명의 예시로서 제시된 것으로 이에 의해 발명의 권리범위가 어떠한 의미로든 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체의 제조
폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 75 중량%, 질화붕소 15 중량% 및 고무 10 중량%를 혼합하여 조성물을 제조하였다. 그리고, 상기 조성물을 약 260 내지 280℃의 온도에서 압출기를 통해 압출하였다. 압출된 펠렛 형태의 조성물을 약 260 내지 270℃에서 직경 100 mm, 두께 2 mm 기판으로 사출 성형하여 방열 소재가 분산된 고분자 수지 기재를 얻었다.
이러한 기재의 일정 영역에 1064nm 파장의 레이저를 21.4W의 평균 출력의 조사 조건 하에, 1회 조사하였다. 이때, 레이저의 조사 간격을 조절하여, 기재의 레이저 조사 흔적의 중심부 간의 간격을 약 35㎛로 조절하였다. 이를 통해, 상기 레이저가 조사된 기재의 일정 영역 상에 일정한 표면 조도가 형성되었다.
이후, Pd 이온이 함유된 수용액에 상기 기재를 약 5 분간 침지하여, 기재 상에 Pd를 포함하는 전도성 시드를 형성하였다. 이어서, 기재를 탈이온수로 세척하고, 전도성 금속으로 구리를 사용하여 무전해 도금을 실시하였다. 이러한 무전해 도금시 도금 용액은 구리 공급원으로서 황산 구리, 착화제인 롯셀염, pH 조절제로서 수산화나트륨 수용액 및 환원제인 포름알데히드를 포함한 것을 사용하였으며, 상온에서 약 1 시간 동안 무전해 도금을 실시하여 금속층을 형성하였다. 이후, 상기 기재를 탈이온수에 침지하여 20 분간 초음파 조사한 후, 기체 블로잉함으로써, 상기 레이저 미조사 영역의 금속층을 선택적으로 제거하여 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체를 제조하였다. 상기 수지 구조체의 사진을 도 4에 나타내었다.
비교예 1: 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체의 제조
실시예 1에서 방열 소재를 첨가하지 않아 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지의 함량이 90 중량%인 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체를 제조하였다.
비교예 2: 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체의 제조
실시예 1에서 질화붕소의 함량을 10 중량%로 줄이고, 비도전성 금속 화합물로서 5 중량%의 CuCr2O4를 추가한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체를 제조하였다. 상기 수지 구조체의 사진을 도 5에 나타내었다.
비교예 3: 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체의 제조
실시예 1에서 방열 소재로서 질화붕소 대신 산화마그네슘을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체를 제조하였다. 상기 수지 구조체의 사진을 도 6을 나타내었다.
하기 도 4 내지 6을 참조하면, 도 4와 같이 실시예 1에 따라 제조된 수지 구조체는 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 본연의 백색 구현이 가능하며 소정의 영역에 양호한 도전성 패턴이 형성되었다. 그러나, 도 5와 같이, 특수한 무기 첨가제가 포함된 비교예 2의 수지 구조체는 매우 어두운 색상을 나타내었으며, 도 6과 같이, 산화마그네슘이 포함된 비교예 3의 수지 구조체는 열악한 품질의 도전성 패턴이 형성되었음이 확인된다. 참고로, 하기 시험예를 통해 비교예 3에서는 전자기파 조사에 의해 충분한 표면 거칠기가 형성되지 않아 열악한 품질의 도전성 패턴을 형성됨을 확인할 수 있었다.
시험예: 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체의 평가
(1) 상기 실시예 및 비교예에 따라 기재에 레이저를 조사한 후, 레이저 조사된 일정 영역 상에 표면 거칠기를 측정하였다. 표면 거칠기는 Optical profiler (Nano view E1000, Nanosystem, Korea)장비를 활용하여, 0.2 mm X 0.3 mm 면적의 중심선 평균 거칠기(Ra)로 측정하였다. 레이저 조사 영역의 서로 다른 여섯 지점의 표면 거칠기를 측정한 후, 이러한 측정 값을 평균하여 하기 표 1에 평균 Ra 값으로 기재하였다. 도 7 및 도 8에 각각 실시예 1 및 비교예 3의 중심선 표면 거칠기 측정 결과 그래프를 나타내었다.
(2) 실시예 및 비교예의 수지 구조체에 형성된 도전성 패턴 (혹은 도금층)의 접착 성능은 ISO 2409 표준 방법에 의한 Cross-cut 시험에 의해 평가되었다. ISO 2409 표준 방법에 의한 접착성 평가에서, class 0 등급은 도전성 패턴의 박리 면적이 평가 대상 도전성 패턴 면적의 0%임을 의미하고, class 1 등급은 도전성 패턴의 박리 면적이 평가 대상 도전성 패턴 면적의 0% 초과 5%이하를 의미한다. class 2 등급은 도전성 패턴의 박리 면적이 평가 대상 도전성 패턴 면적의 5% 초과 15% 이하를 의미한다. class 3 등급은 도전성 패턴의 박리 면적이 평가 대상 도전성 패턴 면적의 15% 초과 35% 이하를 의미한다. class 4 등급은 도전성 패턴의 박리 면적이 평가 대상 도전성 패턴 면적의 35% 초과 65% 이하를 의미한다. class 5 등급은 도전성 패턴의 박리 면적이 평가 대상 도전성 패턴 면적의 65% 초과를 의미한다.
(3) 실시예 및 비교예의 수지 구조체의 열 확산도 및 열 전도도는 ASTM E1461 표준 방법에 의해 평가되었다. 구체적으로, 시편을 시험 장비(LFA447 laser flash(Netzsch)) 내부에 위치시키고 시편 아래쪽에서 Laser pulse를 이용하여 열을 발생시켰다. 이후, 시편 반대편의 온도를 IR 센서를 이용하여 측정하는 방식으로 열 확산도를 측정한 후 이로부터 열 전도도를 계산하였다.
(4) 실시예 및 비교예의 수지 구조체의 열변형 온도는 ASTM D648 표준 방법에 의해 평가되었다. 구체적으로, 시험 장비로 6M-2 (Toyoseiki)를 사용하여 두께가 1/4 inch (6.4mm)인 시편에 4.6 kgf/cm2 (0.45 MPa)의 하중을 가한 다음 시편을 오일에 침적하여 3 내지 5분 동안 예열하고 오일을 120℃/시간의 속도로 가열하였다. 오일 온도가 상승됨에 따라 시편이 처지게 되는데 0.254mm 처질 때의 온도를 측정하여 열변형 온도로 규정하였다.
실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3
폴리부틸렌테레프탈레이트 수지[중량%] 75 90 75 75
질화붕소[중량%] 15 0 10 0
산화마그네슘[중량%] 0 0 0 15
비도전성 금속 화합물[중량%] 0 0 5 0
고무[중량%] 10 10 10 10
평균 Ra[nm] 1.008㎛ 0.97㎛ 1.42㎛ 335.4nm
접착성 평가 Class 0~1 Class 1 Class 0 Class 5
열 확산도[mm2/s] 0.798 0.512 0.687 0.469
열 전도도[W/mK] 1.596 1.024 1.375 0.938
열변형 온도[℃] 191.3 156.2 182.6 163.2
상기 표 1을 참조하면, 실시예 1에 따라 제조된 기재에 레이저를 조사한 경우에는 1.008 ㎛의 중심선 표면 거칠기를 보였으나, 비교예 3에 따라 제조된 기재에 레이저를 조사한 경우에는 충분한 표면 거칠기를 나타내지 못하였다. 이를 통해, 비교예 3의 방열 소재인 산화마그네슘은 레이저를 흡수하여 도전성 패턴을 선택적으로 형성하는 것을 방해하는 것이 확인된다. 반면, 실시예 1에 따른 방열 소재인 질화붕소는 도전성 패턴의 선택적 형성에 영향을 미치지 않아 높은 접착력의 도전성 패턴이 형성된 수지 구조체를 제공하며, 목적하는 뛰어난 방열 특성도 구현함이 확인된다.
1: PCB 기판
2: 도전성 패턴 (회로 패턴)
3: 히트 싱크
4: 블랭킷
5: 전자 부품 기판

Claims (23)

  1. 방열 소재로서 탄화물, 질화계 소재 또는 이들의 혼합물이 분산되어 있는 고분자 수지 기재에 선택적으로 전자기파를 조사하여 소정의 표면 거칠기를 갖는 제 1 영역을 형성하는 단계;
    고분자 수지 기재 상에 전도성 시드를 형성하는 단계;
    전도성 시드가 형성된 고분자 수지 기재를 도금하여 금속층을 형성하는 단계; 및
    제 1 영역보다 작은 표면 거칠기를 갖는 고분자 수지 기재의 제 2 영역에서 상기 전도성 시드 및 금속층을 제거하는 단계를 포함하는 수지 구조체의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 고분자 수지 기재는 폴리알킬렌테레프탈레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리페닐에테르 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리페닐렌 설파이드 수지 및 폴리아세탈 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 수지 구조체의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 고분자 수지 기재는 유리 섬유를 포함하거나 혹은 포함하지 않는 고분자 수지로서 ASTM D648 표준 방법에 따라 측정된 0.45MPa 하중에서의 열변형 온도가 160℃ 이상인 고분자 수지를 포함하는 수지 구조체의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 탄화물로서 탄화규소를 포함하거나; 또는 질화계 소재로서 질화붕소, 질화규소, 질화알루미늄 또는 이들의 혼합물을 포함하는 수지 구조체의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 고분자 수지 기재에는 전체 고분자 수지 기재의 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%의 방열 소재가 분산되어 있는 수지 구조체의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 고분자 수지 기재의 제 1 영역은 500nm 이상의 중심선 표면 거칠기(Ra)로 정의되는 표면 거칠기를 가지며, 제 2 영역은 상기 제 1 영역보다 작은 중심선 표면 거칠기(Ra)를 갖는 수지 구조체의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 고분자 수지 기재의 제 1 영역은 4.0 내지 6.0N/10mm width의 접착력을 갖는 테이프를 사용하여 ISO 2409의 표준 방법으로 2mm 이하 간격의 cross-cut test를 진행하였을 때, 금속층의 박리 면적이 테스트 대상 금속층 면적의 5% 이하로 되는 접착력으로 정의되는 표면 거칠기를 갖는 수지 구조체의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 고분자 수지 기재의 제 2 영역은 4.0 내지 6.0N/10mm width의 접착력을 갖는 테이프를 사용하여 ISO 2409의 표준 방법으로 2mm 이하 간격의 cross-cut test를 진행하였을 때, 금속층의 박리 면적이 테스트 대상 금속층 면적의 65% 이상으로 되는 접착력으로 정의되는 표면 거칠기를 갖는 수지 구조체의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 전자기파 조사는 248 nm, 308 nm, 355 nm, 532 nm, 585 nm, 755 nm, 1064 nm, 1070 nm, 1550 nm, 2940 nm 또는 10600 nm의 파장을 갖는 레이저 전자기파를 조사하여 진행되는 수지 구조체의 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 전자기파 조사는 0.1 내지 50 W의 평균 출력의 조사 조건 하에, 레이저 전자기파를 조사하여 진행되는 수지 구조체의 제조 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 전자기파 조사는 고분자 수지 기재에 나타나는 전자기파조사 흔적의 중심부간 간격이 20 내지 70 ㎛가 되도록 레이저 전자기파를 조사하여 진행되는 수지 구조체의 제조 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 전자기파 조사는 레이저 전자기파를 1회 조사하거나, 2 회 이상 나누어 조사하여 진행되는 수지 구조체의 제조 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 전도성 시드는 구리(Cu), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 금(Au), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 주석(Sn), 납(Pb), 마그네슘(Mg), 망간(Mn) 및 철(Fe)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속, 이의 이온 또는 착이온을 포함하는 수지 구조체의 제조 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 전도성 시드의 형성 단계는,
    금속 나노 입자, 금속 이온 또는 금속 착이온을 포함하는 분산액 또는 용액을 고분자 수지 기재 상에 도포하는 단계; 및
    상기 금속 나노 입자를 석출시킨 후 건조하거나, 상기 금속 이온 또는 금속 착이온을 환원시킨 후 건조하여 입자 형태의 전도성 시드를 형성하는 단계를 포함하는 수지 구조체의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 금속 이온 또는 금속 착이온의 환원은 알코올계 환원제, 알데히드계 환원제, 차아인산염계 환원제, 히드라진계 환원제, 수소화붕소나트륨 및 수소화리튬알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 환원제의 존재 하에 진행되는 수지 구조체의 제조 방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 금속층 형성 단계는 고분자 수지 기재에 전도성 시드를 무전해 도금하는 단계를 포함하는 수지 구조체의 제조 방법.
  17. 제 1 항에 있어서, 제 2 영역에서 상기 전도성 시드 및 금속층을 제거하는 단계는 초음파 조사(sonication), 액상 세척, 액상 린스, 기체 블로잉(air blowing), 테이핑, 브러슁(brushing), 인력을 사용한 방법으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 방법 또는 둘 이상의 방법을 조합하여, 고분자 수지 기재에 물리적 힘을 가하는 단계를 포함하는 수지 구조체의 제조 방법.
  18. 소정의 표면 거칠기를 갖도록 형성된 제 1 영역과, 제 1 영역보다 작은 표면 거칠기를 갖는 제 2 영역이 정의되어 있는 고분자 수지 기재;
    고분자 수지 기재의 전 영역에 분산되어 있는 방열 소재로서, 탄화물, 질화계 소재 또는 이들의 혼합물; 및
    고분자 수지 기재의 제 1 영역에 선택적으로 형성된 전도성 시드 및 금속층을 포함하는 수지 구조체.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 제 1 영역은 전자기파 조사 영역에 대응하는 수지 구조체.
  20. 제 18 항에 있어서, 고분자 수지 기재의 제 1 영역은 500nm 이상의 중심선 표면 거칠기(Ra)로 정의되는 표면 거칠기를 가지며, 제 2 영역은 상기 제 1 영역보다 작은 중심선 표면 거칠기(Ra)를 갖는 수지 구조체.
  21. 제 18 항에 있어서, 고분자 수지 기재의 제 1 영역은 4.0 내지 6.0N/10mm width의 접착력을 갖는 테이프를 사용하여 ISO 2409의 표준 방법으로 2mm 이하 간격의 cross-cut test를 진행하였을 때, 금속층의 박리 면적이 테스트 대상 금속층 면적의 5% 이하로 되는 접착력으로 정의되는 표면 거칠기를 갖는 수지 구조체.
  22. 제 18 항에 있어서, 고분자 수지 기재의 제 2 영역은 4.0 내지 6.0N/10mm width의 접착력을 갖는 테이프를 사용하여 ISO 2409의 표준 방법으로 2mm 이하 간격의 cross-cut test를 진행하였을 때, 금속층의 박리 면적이 테스트 대상 금속층 면적의 65% 이상으로 되는 접착력으로 정의되는 표면 거칠기를 갖는 수지 구조체.
  23. 제 19 항에 있어서, ASTM D648 표준 방법에 따라 측정된 0.45MPa 하중에서의 열변형 온도가 160℃ 내지 300℃ 이거나 혹은 ASTM E1461 표준 방법에 따라 측정된 열 전도도가 0.5 W/mK 내지 3.0 W/mK인 수지 구조체.
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