KR20190067670A - 전자파 차폐필름, 이를 포함하는 인쇄 회로 기판 및 이의 제조방법 - Google Patents

전자파 차폐필름, 이를 포함하는 인쇄 회로 기판 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 전자파 차폐필름은 전도성 접착제층, 상기 전도성 접착제층 상에 형성된 도전층 및 상기 도전층 상에 형성된 절연층을 포함하고, 상기 도전층은 전도성 접착제층과 접촉하는 면의 표면 조도 Rz가 20 nm 내지 1,000 nm이다.

Description

전자파 차폐필름, 이를 포함하는 인쇄 회로 기판 및 이의 제조방법{ELCTROMAGNETIC INTERFERENCE SHIELDING FILM, PRINTED CIRCUIT BOARD COMPRISING THE SAME AND METHOD FOR PREPAREING THE SAME}
본 발명은 전자파 차폐필름, 이를 포함하는 인쇄 회로 기판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
전자기기의 내부에는 이를 동작시키기 위한 칩, 전자 부품 등이 실장되는 회로기판이 포함된다. 회로기판에서는 전자기기 동작 중에 전자파가 발생하는데, 이러한 전자파는 회로기판에 실장된 부품에 대해서 신호의 왜곡을 발생시키거나 인체에 유해한 영향을 미치는 등 다양한 문제를 발생시키며, 이를 차단하기 위해, 회로기판에는 전자파 차폐필름이 부착된다.
그러나, 회로기판에 전자파 차폐필름이 부탁되면, 전송되는 신호에 손실이 발생하게 되고 이를 위한 연구가 활발하게 이루어 지고 있습니다.
신호 전송 효율를 개선하기 위해, 전자파 차폐필름에 포함되는 전도성 접착제층의 도전성 필러 함량을 낮추는 방법이 있으나, 이 경우 금속층과의 통전효율 및 전자파 차폐효율이 저하되는 단점이 있습니다.
이에, 전도성 접착제층의 도전성 필러 함량을 낮추지 않으면서, 신호 전송 효율을 개선시키는 전자파 차폐필름이 필요한 실정이다.
이와 관련한 선행기술은 한국 공개 특허 제2006-0052892호에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 신호 전송 효율 및 전자파 차폐 효율이 우수한 전자파 차폐필름, 이를 포함하는 인쇄 회로 기판 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 하나의 관점은 전자파 차폐필름에 관한 것이다.
일 구체예에서, 상기 전자파 차폐필름은 전도성 접착제층, 상기 전도성 접착제층 상에 형성된 도전층 및 상기 도전층 상에 형성된 절연층을 포함하고, 상기 도전층은 전도성 접착제층과 접촉하는 면의 표면 조도 Rz가 20 nm 내지 1,000 nm이다.
상기 도전층은 전도성 접착제층과 접촉하는 면의 표면 조도 Ra가 100 nm 이하일 수 있다.
상기 도전층은 니켈, 구리, 은, 주석, 금, 팔라듐, 알루미늄, 크롬, 티타늄 및 아연 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 전도성 접착제층은 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성 입자 및 탄소나노튜브(CNT) 중 하나 이상을 포함하고, 상기 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성 입자 및 탄소나노튜브(CNT)는 전도성 접착제층에 20 내지 75 중량%로 포함될 수 있다.
상기 전도성 접착제층은 금속층과의 저항이 Φ=2.0mm에서 2 Ω 이하일 수 있다.
상기 도전층은 두께가 1 ㎛ 내지 12 ㎛일 수 있다.
상기 전도성 접착제층은 두께가 3 ㎛ 내지 30 ㎛일 수 있다.
상기 전도성 접착제층은 전도성 접착제층용 조성물로 형성되고, 상기 전도성 접착제층용 조성물은, 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성 입자 20 내지 70 중량%, 에폭시 수지 10 내지 60 중량% 및 경화제 1 내지 20 중량%를 포함할 수 있다.
상기 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성 입자는 은 코팅 구리일 수 있다.
상기 전도성 접착제층용 조성물은 탄소나노튜브(CNT)를 0.1 내지 5 중량% 더 포함하고, 상기 탄소나노튜브(CNT)는 평균직경이 1nm 내지 20nm, 평균길이가 5㎛ 내지 100㎛, 부피밀도(bulk density)가 0.01 내지 0.08 g/ml일 수 있다.
상기 전자파 차폐필름은 두께가 10㎛ 내지 40㎛일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 인쇄 회로 기판에 관한 것이다.
일 구체예에서, 상기 인쇄 회로 기판은 적어도 일 면에 전자파 차폐필름이 형성된 인쇄 회로 기판일 수 있고, 상기 전자파 차폐필름은 본 발명의 하나의 관점에 따른 전자파 차폐필름일 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 전자파 차폐필름의 제조방법은 절연층 상에 도전층을 형성하는 단계 및 상기 도전층 상에 전도성 접착제층용 조성물을 도포하고 경화하는 단계를 포함하는 상기의 전자파 차폐필름을 제조하는 방법일 수 있다.
본 발명은 신호 전송 효율 및 전자파 차폐 효율이 우수한 전자파 차폐필름, 이를 포함하는 인쇄 회로 기판 및 이의 제조방법을 제공하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 구체예에 따른 전자파 차폐필름의 단면도를 간단히 도시한 것이다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
단지, 여기서 소개되는 구체예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해 줄 수 있도록 그리고 당업자에게 본 출원의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 각 장치의 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타내었다. 또한 설명의 편의를 위하여 구성요소의 일부만을 도시하기도 하였으나, 당업자라면 구성요소의 나머지 부분에 대하여도 용이하게 파악할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 시관점에 따라 "상부"가 "하부"로, "하부"가 "상부"로 변경될 수 있고, "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구조를 개재한 경우도 포함할 수 있다. 반면, "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 구조를 개재하지 않은 것을 의미한다.
본 명세서에서 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 출원의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원의 사상을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
또한, 방법 또는 제조방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
또한, 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 범위를 나타내는 'X 내지 Y'는 'X 이상 Y 이하'를 의미한다.
본 명세서에서 '표면 조도 Rz'는 십점 평균 표면 조도를 의미할 수 있고, '표면 조도 Ra'는 산술 평균 조도를 의미할 수 있다.
이하, 본 발명에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
전자파 차폐필름
도 1을 참고하여 본 발명의 일 구체예에 따른 전자파 차폐필름을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 전자파 차폐필름의 단면도를 간단히 도시한 것이다.
본 발명의 일 구체예에 따른 전자파 차폐필름(10)은 전도성 접착제층(100), 상기 전도성 접착제층(100) 상에 형성된 도전층(200) 및 상기 도전층(200) 상에 형성된 절연층(300)을 포함한다.
전도성 접착제층(100)은 전자파를 차폐하는 역할 뿐만 아니라, 접착성도 가져 전자파 차폐 대상(예를 들어, 인쇄회로기판)에 접착 및 고정될 수 있다.
상기 전도성 접착제층(100)은 전도성 효과를 위해 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성 입자를 포함할 수 있다. 상기 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성 입자는 구형, 로드형, 침상형, 플레이크형, 럭비공형의 형상에 비해, 도전성 입자 함량 대비 전도성이 우수한 장점이 있다.
상기 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성 입자는 전도성 금속, 예를 들면 은, 구리, 니켈, 금, 알루미늄 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한 상기 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성 입자는 단일 전도성 금속 입자이거나, 제1 전도성 금속 입자에 제2 전도성 금속이 코팅된 형태일 수 있다. 예를 들어, 상기 도전성 입자는 구리분말, 은분말, 니켈분말, 은코팅 구리분말(Ag코팅Cu분말), 금코팅 구리분말, 은코팅 니켈분말(Ag코팅Ni분말), 금코팅 니켈분말 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 도전성 입자는 전자파 차폐 효율 및 경제성 면에서 은 코팅 구리분말을 사용할 수 있다.
상기 전도성 접착제층(100)은 전자파 차폐 효율이 더욱 개선하기 위해, 탄소나노튜브(CNT)를 더 포함할 수 있다.
상기 전도성 접착제층은 상기 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성 입자 및/또는 탄소나노튜브(CNT)를 전도성 접착제층에 20 내지 75 중량%, 구체적으로 30 내지 65 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전도성 접착제층은 금속층과의 통전 효율이 우수하고, 충분한 전자파 차폐 효과를 가질 수 있다.
상기 전도성 접착제층은 금속층과의 저항이 Φ=2.0mm에서 2 Ω 이하, 예를 들어, 0 Ω 내지 2 Ω, 구체적으로 0 Ω 내지 1 Ω, 더욱 구체적으로 0 Ω 내지 0.5 Ω일 수 있다. 상기 저항 범위에서, 전자파 차폐필름은 전자파 차폐 효율이 우수하다. 여기서, 상기 금속층과의 저항은 Cu Foil 표면에 Φ=2.0mm의 구멍이 있는 절연층을 형성한 다음 그 상층에 전자파 차폐필름을 부착하여 하층의 Cu foil과 상층의 전자파 차폐필름간의 저항으로 측정할 수 있다.
상기 전도성 접착제층(100)은 두께가 3㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 4㎛ 내지 20㎛, 더욱 구체적으로 5㎛ 내지 15㎛일 수 있다. 상기 두께 범위에서 전차파 차폐 효과가 충분할 뿐만 아니라 전자파 차폐필름의 박막화를 달성할 수 있다.
상기 전도성 접착제층(100)은 전도성 접착제층용 조성물로 형성될 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.
도전층(200)은 인쇄 회로기판으로부터 발생되는 전자파 등의 노이즈를 차폐하여, 1GHz 이상의 고주파 또는 고속전송용 인쇄회로 기판에서 전자파 차폐효율을 개선시킬 수 있다.
상기 도전층(200)은 전도성 접착제층(100)과 접촉하는 면(210)의 표면 조도 Rz가 20nm 내지 1,000 nm이다. 상기 표면 조도(Rz) 범위에서, 전자파 차폐필름은 신호 전송 효율을 개선하는 효과가 있다. 예를 들어, 상기 도전층(200)은 전도성 접착제층(100)과 접촉하는 면(210)의 표면 조도 Rz가 20 nm 내지 700 nm, 구체적으로 20 nm 내지 500 nm, 더욱 구체적으로 20 nm 내지 300 nm일 수 있다.
상기 도전층(200)은 전도성 접착제층(100)과 접촉하는 면(210)의 표면 조도 Ra가 100 nm 이하, 예를 들어 0 내지 100 nm, 구체적으로 0 내지 50 nm일 수 있다. 상기 표면 조도(Ra) 범위에서, 전자파 차폐필름은 신호 전송 효율을 개선하는 효과가 있다.
상기 도전층(200)은 니켈, 구리, 은, 주석, 금, 팔라듐, 알루미늄, 크롬, 티타늄, 아연 및 이들 재료 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이들 중 2 이상을 포함하는 합금일 수 있다. 예를 들어, 상기 도전층(200)은 차폐 효율 및 경제성 면에서 구리를 사용할 수 있다. 또한, 도전층(200) 표면에는 산화 방지, 내열 처리, 및 내화학 처리 등의 표면 처리를 할 수 있다.
상기 도전층(200)은 두께가 1㎛ 내지 12㎛, 구체적으로 2㎛ 내지 10㎛, 더욱 구체적으로 3㎛ 내지 8㎛일 수 있다. 상기 두께 범위에서, 신호 전송 효율이 우수하고 박막화를 달성할 수 있다.
또한, 상기 도전층(200) 및 상기 전도성 접착제층(100)은 두께비가 1:1 내지 1:5, 구체적으로 1:1 내지 1:3일 수 있다. 상기 두께비 범위에서, 전자파 차폐 효율 및 박막화의 밸런스가 우수하며, 전자파 차폐필름의 내구성도 우수하다.
절연층(300)은 전자파 도전층(200)이 외부와 전기적으로 절연되도록 하며, 도전층(200)을 보호하는 역할을 한다. 또한, 전자파 차폐필름에 일정 강도를 부여하고, FPCB 공정 중 발생하는 외부의 충격으로부터 전도성 접착제 및 FPCB 기판을 보호하여, 손상 및 마모 등을 방지할 수 있다.
상기 절연층(300)은 고분자 수지일 수 있으며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 고분자 수지라면 제한하지 않고 사용할 수 있다. 구체적으로, 아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 셀룰로오스계 수지, 에폭시계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 실리콘계 수지, 페놀 수지, 알키드 수지, 멜라민 수지 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 이때, 고분자 수지의 수평균 분자량은 10,000 내지 300,000일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 절연층(300)은 내화학성, 내전압 특성, 내스크래치성 및 내마모성 면에서 폴리이미드계 수지를 사용할 수 있다.
상기 절연층(300)은 두께가 1㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 3㎛ 내지 20㎛, 더욱 구체적으로, 5㎛ 내지 15㎛일 수 있다. 상기 두께 범위에서 일정 이상의 강도를 전자파 차폐필름에 부여할 수 있고, 전자파 차폐 성능을 저하시키지 않을 수 있다.
상기 전자파 차폐필름은 두께가 10㎛ 내지 40㎛, 구체적으로 13㎛ 내지 35㎛일 수 있다.
전도성 접착제층용 조성물
상기 전도성 접착제층(100)은 전도성 접착제층용 조성물로 형성되고, 일 구체예에서 상기 전도성 접착제층용 조성물은, 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성 입자, 에폭시 수지 및 경화제를 포함할 수 있다.
상기 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성 입자의 종류 및 형상은 상기 전도성 접착필름에 기재된 바와 실질적으로 동일하다. 상기 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성 입자는 전도성 접착제층용 조성물에 20 내지 70 중량%, 구체적으로 30 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전자파 차폐필름의 전자차 차폐 효과가 우수하다.
다른 구체예에서, 상기 전도성 접착제층용 조성물은 탄소나노튜브(CNT)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 전자파 차폐필름은 전자파 차폐 효율이 더욱 개선되는 효과가 있다.
상기 탄소나노튜브(CNT)는 평균직경이 1nm 내지 20nm, 구체적으로 3nm 내지 15nm, 평균길이가 5㎛ 내지 100㎛, 구체적으로 10㎛ 내지 50㎛, 부피밀도(bulk density)가 0.01 내지 0.08 g/ml, 구체적으로 0.02 내지 0.04 g/ml일 수 있다.
상기 탄소나노튜브(CNT)는 전도성 접착제층용 조성물에 0.1 내지 5 중량%, 구체적으로 0.5 내지 3 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전자파 차폐필름은 전자차 차폐 효율이 충분히 개선될 수 있다. 한면, 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성 입자 및 탄소나노튜브(CNT) 전체 함량은 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성입자(및/또는 탄소나노튜브(CNT)), 에폭시 수지 및 경화제의 총 함량 100 중량% 중 20 내지 75 중량%, 구체적으로 30 내지 65 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전도성 접착제층은 금속층과의 통전 효율이 우수하고, 충분한 전자파 차폐 효과를 가질 수 있다.
상기 에폭시 수지는 반응성이 우수하고, 전도성 접착제층의 내열성을 개선시킬 수 있다. 상기 에폭시 수지는 1분자 내에 에폭시기가 2개 이상 존재하는 것을 사용할 수 있으며, 구체적으로 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 안트라센 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 테트라메틸 비페닐형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 S 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨 페놀 공축 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨 코레졸 공축 노볼락형 에폭시 수지, 방향족 탄화수소 포름알데히드 수지 변성 페놀 수지형 에폭시 수지, 트리페닐 메탄형 에폭시 수지, 테트라 페닐에탄형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔 페놀 부가반응형 에폭시 수지, 페놀 아랄킬형 에폭시 수지, 다관능성 페놀 수지, 및 나프톨 아랄킬형 에폭시 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 에폭시 수지는 접착력과 내열성 면에서 비스페놀형 및 비페닐형 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 에폭시 수지는 중량평균 분자량이 100 내지 10,000, 구체적으로 170 내지 2,800일 수 있다.
상기 에폭시 수지는 전도성 접착제층용 조성물에 10 내지 60 중량%, 구체적으로 20 내지 55 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전도성 접착제층은 접착력, 내열성 및 작업성이 우수한 효과가 있다.
상기 경화제는 아민계 화합물, 이미다졸계 화합물 및 BF3 착체 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 구체적으로, 상기 아민계 화합물은 벤질디메틸아민(BDMA), 4,4-디아미노디페닐술폰 및 2,4,6-트리스디메틸아미노메틸페놀(DMP-30) 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 상기 이미다졸계 화합물은 2-메틸이미다졸 및 2-에틸-4-메틸이미다졸(EMI24) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 경화제는 전도성 접착제층용 조성물에 1 내지 20 중량%, 구체적으로 2 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전도성 접착제층용 조성물은 충분한 경화가 이루어질 수 있고, 유동성 및 성형성이 우수하다.
상기 전도성 접착제층용 조성물은 용매를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 용매는 헥산, 톨루엔, 텍사놀, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 시클로헥사논, 부틸셀로솔브, 부틸 카비톨(디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르), 디부틸 카비톨(디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르), 부틸 카비톨 아세테이트(디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트), 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 헥실렌 글리콜, 터핀올(Terpineol), 메틸에틸케톤, 벤질알콜, 감마부티로락톤 및 에틸락테이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 용매는 메틸에틸케톤 및 톨루엔을 조합하여 사용할 수 있으며, 메틸에틸케톤 및 톨루엔의 중량비는 1:1 내지 5:1, 구제적으로 2:1 내지 4:1일 수 있다. 상기 중량비 범위에서, 조성물의 모든 성분이 용해될 수 있고, 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성 입자 및/또는 탄소나노튜브의 분산도 우수하다.
상기 용매는 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성입자(및/또는 탄소나노튜브(CNT)), 에폭시 수지 및 경화제의 총 함량 100 중량부에 대하여, 30 내지 200 중량부, 구체적으로 40 내지 180 중량부, 더욱 구체적으로 50 내지 160 중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 조성물의 성분을 모두 용해할 수 있고, 적절한 점도를 유지하여 공정성도 우수하다.
상기 전도성 접착제층용 조성물은 목적 및 용도에 따라 상기 성분 외에 첨가제를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 첨가제로는 분산제, 요변제, 가소제, 방청제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제 및 커플링제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 전도성 접착제층용 조성물 중 5 중량% 이하로 포함될 수 있다.
상기 전도성 접착제층용 조성물은 점도가 200 cps 내지 3,000 cps일 수 있다. 상기 점도 범위에서, 공정성이 우수하다.
인쇄 회로 기판
본 발명의 다른 관점은 인쇄 회로 기판에 관한 것이다. 일 구체예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판은 적어도 일 면에 전자파 차폐필름이 형성될 수 있고, 상기 전자파 차폐필름은 상기 본 발명의 하나의 관점에 따른 전자파 차폐필름일 수 있다.
구체예에서, 상기 인쇄 회로 기판은 플렉시블 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)일 수 있으며, 본 발명의 전자파 차폐필름을 적용하는 FPCB는 내구성이 우수할 뿐만 아니라, 전자파 차폐 효율의 저하 없이 신호 손실율이 낮은 장점이 있다.
상기 인쇄 회로 기판은 전자파 차폐필름 사이에 절연층을 포함할 수 있다.
전자파 차폐필름 제조방법
본 발명의 다른 관점은 전자파 차폐필름 제조방법에 관한 것이다.
일 구체예에 따른 전자파 차폐필름의 제조방법은 절연층 상에 도전층을 형성하는 단계 및 상기 도전층 상에 전도성 접착제층용 조성물을 도포하고 경화하는 단계를 포함하는 상기의 전자파 차폐필름을 제조하는 방법일 수 있다.
상기 절연층 상에 도전층을 형성하는 단계는 전기 도금, 무전해 도금, CVD(Chemical Vapor Deposition) 및 PVD(Physical Vapor Deposition) 공정에 의할 수 있다. 또한, 상기 공정 중 2 이상의 공정을 병행하는 공정에 의해 도전층을 형성할 수 있다.
구체적으로, 상기 도전층은 절연층 상에 CVD, PVD, 및/또는 전기 도금하는 방법으로 형성할 수 있으며, 이 경우 도전층은 전도성 접착제층과 접촉하는 면의 표면 조도 Rz가 20 nm 내지 1,000 nm의 범위를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 도전층은 Cu층을 제조하는 공정에서 기저층의 표면조도, Cu층 형성 시의 도금액의 농도와 형성 속도, 첨가제 등을 조절함으로써, 본원발명의 특정 조도 Rz를 만족할 수 있다.
상기 전도성 접착제층용 조성물은 상기 기재된 전도성 접착제층용 조성물을 사용할 수 있다. 구체적으로, 절연층 상에 상기 전도성 접착제층용 조성물을 3㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 4㎛ 내지 20㎛의 두께로 도포하고, 80℃ 내지 150℃에서 2분 내지 10분 동안 용매를 건조한 후 40℃ 내지 60℃에서 0시간 내지 120시간 숙성하는 방법으로 전도성 접착제층을 형성할 수 있다.
다른 구체예에 따른 전자파 차폐필름 제조방법은 도전층 상에 절연층을 코팅하는 방법으로 절연층을 형성하는 단계 및 상기 도전층의 절연층이 형성된 반대면 상에 전도성 접착제층용 조성물을 도포하고 경화하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 도전층 상에 절연층 형성용 조성물을 1㎛ 내지 30㎛, 구체적으로 2㎛ 내지 20㎛의 두께로 코팅한 후, 80℃ 내지 180℃에서 2분 내지 10분 동안 용매를 건조시키는 방법으로 절연층을 형성할 수 있다.
전도성 접착제층은 상기 일 구체예에 따른 전자파 차폐필름 제조방법에 기재된 바와 같이 절연층이 형성된 도전층의 반대면에 전도성 접착제층용 조성물을 도포 및 경화하여 전자파 차폐필름을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 1
절연층(Polyimide) 상에 Vapor Deposition 및 도금으로 도전층을 형성하였다. 그리고, 덴드라이트(dendrite) 형상의 은 코팅 구리분말(A) 45 중량%, 탄소나노튜브(CNT)(평균직경 3nm, 평균길이 15㎛)(B) 2 중량%, 비스페놀A형 에폭시 수지(C) 48 중량% 및 4,4-디아미노디페닐술폰(폴리사이언스, AEW:64)(E) 5 중량%를 포함하는 혼합물 100 중량부와 용매(메틸에틸케톤 50 중량부 및 톨루엔 30 중량부)를 포함하는 전도성 접착제층용 조성물을 상기 도전층 상에 도포하고, 50℃에서 24시간 동안 숙성하여 전자파 차폐필름을 제조하였다.
상기 제조된 전자파 차폐필름은 절연층의 두께는 12㎛, 도전층의 두께는 3㎛, 전도성 접착제층 두께는 8㎛이고, 도전층의 전도성 접착제층과 접촉하는 면의 표면 조도 Rz가 200 nm, Ra가 30 nm였다.
실시예 2
실시예 1에서 도전층을 도금으로 형성하여 도전층의 전도성 접착제층과 접촉하는 면의 표면 조도 Rz가 800 nm, Ra가 90 nm인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전자파 차폐필름을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서 도전층을 도금으로 형성하여 도전층의 전도성 접착제층과 접촉하는 면의 표면 조도 Rz가 1,500 nm, Ra가 120 nm인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전자파 차폐필름을 제조하였다.
비교예 2
실시예 1에서 도전층을 도금으로 형성하여 도전층의 전도성 접착제층과 접촉하는 면의 표면 조도 Rz가 3,000 nm, Ra가 250 nm인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전자파 차폐필름을 제조하였다.
물성평가 방법
(1) 표면 조도 (Rz 및 Ra) 측정(nm): 실시예 및 비교예의 전자파 차폐필름에 대해, KLA Tencor社의 surface Profiler인 Alpha-Step 설비를 이용하여 Scan 길이 500㎛, Scan Speed 50㎛/s로 표면 조도를 측정하여, 하기 표 1에 나타내었다.
(2) 신호 손실(단위: dB): 실시예 및 비교예의 전자파 차폐필름에 대해, Micro Strip Line 회로를 100mm 길이로 형성하고, 상기 회로 상단에 전자파 차폐필름을 부착한 후 Agilent社의 E8364A Network Analyzer를 이용하여 s-parameter를 측정하여 산출된 신호손실 data를 하기 표 1에 나타내었다.
(3) 전자파 차폐율(단위: dB): 실시예 및 비교예의 전자파 차폐필름에 대해, EM-2108 차폐율 지그와 E8364A Network Analyzer 를 이용하여 전자파 차폐율을 측정한 후, 하기 표 2에 나타내었다.
신호 주파수 5 GHz 10 GHz 15 GHz 20 GHz
표면 조도 신호 손실(dB)
Rz(nm) Ra(nm)
실시예 1 200 30 -6.0 -9.8 -14.1 -18.4
실시예 2 800 90 -6.2 -9.9 -14.5 -19.1
비교예 1 1500 120 -6.5 -10.5 -15.2 -20.3
비교예 2 3000 250 -6.6 -11.3 -16.4 -21.4
신호 주파수 2 GHz 4 GHz 6 GHz 8 GHz 10 GHz
표면 조도 전자파 차폐율(dB)
Rz(nm) Ra(nm)
실시예 1 200 30 ≥80dB ≥80dB ≥80dB ≥80dB ≥80dB
실시예 2 800 90 ≥80dB ≥80dB ≥80dB ≥80dB ≥80dB
비교예 1 1500 120 ≥80dB ≥80dB ≥80dB ≥80dB ≥80dB
비교예 2 3000 250 ≥80dB ≥80dB ≥80dB ≥80dB ≥80dB
상기 표 1 및 2에 나타난 바와 같이, 본 발명 범위의 표면 조도를 갖는 전자파 차폐필름은 전자파 차폐율 저하 없이, 신호 손실을 최소화할 수 있는 것을 알 수 있다. 반면, 본 발명의 표면 조도 범위를 벗어나는 비교예 1 및 2는 본 발명의 신호 손실이 본원발명에 비해 큰 것을 알 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
10: 전자파 차폐필름 　100: 전도성 접착제층
200: 도전층 210: 도전층의 전도성 접착제층과 접촉하는 면
300: 절연층

Claims (14)

  1. 전도성 접착제층;
    상기 전도성 접착제층 상에 형성된 도전층; 및
    상기 도전층 상에 형성된 절연층;
    을 포함하고,
    상기 도전층은 전도성 접착제층과 접촉하는 면의 표면 조도 Rz가 20 nm 내지 1,000 nm인 전자파 차폐필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도전층은 전도성 접착제층과 접촉하는 면의 표면 조도 Ra가 100 nm 이하인 전자파 차폐필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도전층은 니켈, 구리, 은, 주석, 금, 팔라듐, 알루미늄, 크롬, 티타늄 및 아연 중 하나 이상을 포함하는 전자파 차폐필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 접착제층은 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성 입자 및 탄소나노튜브(CNT) 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성 입자 및 탄소나노튜브(CNT)는 전도성 접착제층에 20 내지 75 중량%로 포함되는 전자파 차폐필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 접착제층은 금속층과의 저항이 Φ=2.0mm에서 2 Ω 이하인 전자파 차폐필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도전층은 두께가 1 ㎛ 내지 12 ㎛인 전자파 차폐필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 접착제층은 두께가 3 ㎛ 내지 30 ㎛인 전자파 차폐필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 접착제층은 전도성 접착제층용 조성물로 형성되고,
    상기 전도성 접착제층용 조성물은,
    덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성 입자 20 내지 70 중량%;
    에폭시 수지 10 내지 60 중량%; 및
    경화제 1 내지 20 중량%;
    를 포함하는 전자파 차폐필름.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 덴드라이트(dendrite) 형상의 도전성 입자는 은 코팅 구리인 전자파 차폐필름.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 전도성 접착제층용 조성물은 탄소나노튜브(CNT)를 0.1 내지 5 중량% 더 포함하고,
    상기 탄소나노튜브(CNT)는 평균직경이 1nm 내지 20nm, 평균길이가 5㎛ 내지 100㎛, 부피밀도(bulk density)가 0.01 내지 0.08 g/ml인 전자파 차폐필름.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 접착제층은 등방성 전도성 접착제층인 전자파 차폐필름.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전자파 차폐필름은 두께가 10㎛ 내지 40㎛인 전자파 차폐필름.
  13. 적어도 일 면에 전자파 차폐필름이 형성된 인쇄 회로 기판이고,
    상기 전자파 차폐필름은 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 전자파 차폐필름인 인쇄 회로 기판.
  14. 절연층 상에 도전층을 형성하는 단계; 및
    상기 도전층 상에 전도성 접착제층용 조성물을 도포하고 경화하는 단계;
    를 포함하는 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 전자파 차폐필름 제조방법.

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