KR20190105455A - 전자파 차폐용 도전성 조성물, 이로부터 제조된 전자파 차폐층, 이를 포함하는 회로기판 적층체 및 전자파 차폐층 형성방법 - Google Patents

전자파 차폐용 도전성 조성물, 이로부터 제조된 전자파 차폐층, 이를 포함하는 회로기판 적층체 및 전자파 차폐층 형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 전자파 차폐용 도전성 조성물은 도전성 분말, 에폭시 수지, 경화제 및 용매를 포함하고, 상기 도전성 분말은 은 분말 및 니켈 코팅된 탄소나노튜브를 포함한다.

Description

전자파 차폐용 도전성 조성물, 이로부터 제조된 전자파 차폐층, 이를 포함하는 회로기판 적층체 및 전자파 차폐층 형성방법{CONDUCTIVE COMPOSITION FOR ELECTROMAGNETIC SHIELDING, ELECTROMAGNETIC SHIELDING LAYER PREPARED THEREFROM, CIRCUIT BOARD LAMINATE COMPRISING THE SAME AND METHOD FOR FORMING THE ELECTROMAGNETIC SHIELDING LAYER}
본 발명은 전자파 차폐용 도전성 조성물, 이로부터 제조된 전자파 차폐층, 이를 포함하는 회로기판 적층체 및 전자파 차폐층 형성방법에 관한 것이다.
최근 들어 통신 기술의 급속한 발달로 전자 기기들의 고집적화, 고정밀화가 기술적으로 가능하게 되었다. 그러나, 기기 내에 밀접 배치되어 있는 인접 회로들 간에 전자파의 상호 간섭으로 인하여 기기의 오작동을 일으키거나, 전자 기기의 외부로 방출되는 전자파로 인하여 여타 정밀 전자기기의 오작동을 일으키는 등의 전자파 장애(EMI: Electromagnetic Interference) 문제가 심각해지고 있다.
아울러, 전자 기기로부터 발생하는 전자파의 경우 열 작용에 의해 생체 조직 세포의 온도를 상승시켜 면역 기능을 약화시키거나 유전자의 변형 등과 같이 인체에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과들이 계속해서 보고되고 있어 신체 유해성에 대한 논란을 불러 일으키면서 전자파 차폐에 대한 필요성은 최근 들어 더욱 절실히 요청되고 있다.
상기와 같은 전자파의 차폐를 위해 현재 일반적으로 사용되고 있는 방식으로는 무전해 도금, 진공 증착, 전도성 페이스트 등의 방식이 있다. 도금(무전해 도금) 방식의 경우 제조원가가 높고 생산 공정이 복잡하며 환경 오염을 유발하는 등의 문제가 있고, 진공 증착에 의한 방식 역시 비용이 많이 들고 장기적인 신뢰성에 문제가 있다. 이에 따라, 스프레이(spray) 식으로 분사하여 차폐하고자 하는 대상의 표면을 코팅함으로써, 생산 효율을 개선시킬 수 있는 전도성 페이스트에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
지금까지의 전도성 페이스트는 1GHz 이하 저주파 영역에서의 차폐효율이 낮은 단점이 있고, 이를 해결하기 위해 다양한 성분을 함유하는 시도가 있었으나, 저항이 증가하거나 전도성 입자의 분산성이 떨어져 전체적인 차폐효율이 저하되는 단점이 있다.
따라서, 저주파 영역뿐만 아니라 넓은 범위의 전자파 영역에서 전자파 차폐효율이 우수하고, 스프레이 식으로 분사하기 적절한 전도성 페이스트가 필요하다.
이에 관한 선행기술은 한국등록 특허 10-0871603에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 저주파 영역뿐만 아니라 넓은 범위의 전자파 영역에서 전자파 차폐효율이 우수한 전자파 차폐용 도전성 조성물, 이로부터 제조된 전자파 차폐층, 이를 포함하는 회로기판 적층체 및 전자파 차폐층 형성방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 도전성 입자의 분산성이 우수하여 차폐효율이 개선되고 스프레이 분사에 적절한 전자파 차폐용 도전성 조성물, 이로부터 제조된 전자파 차폐층, 이를 포함하는 회로기판 적층체 및 전자파 차폐층 형성방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 하나의 관점은 전자파 차폐용 도전성 조성물에 관한 것이다.
일 구체예에 따르면, 상기 전자파 차폐용 도전성 조성물은 도전성 분말, 에폭시 수지, 경화제 및 용매를 포함하고, 상기 도전성 분말은 은 분말 및 니켈 코팅된 탄소나노튜브를 포함한다.
상기 은 분말 및 니켈 코팅된 탄소나노튜브의 중량비는 60:1 내지 6000:1일 수 있다.
상기 니켈 코팅된 탄소나노튜브는 전자파 차폐용 도전성 조성물 중 0.01 내지 3 중량%로 포함될 수 있다.
상기 니켈 코팅된 탄소나노튜브 중 니켈 함량은 5 내지 50 중량%일 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 평균입경이 0.5 내지 20㎛이고, 평균길이가 1 내지 200㎛일 수 있다.
상기 은 분말은 전자파 차폐용 도전성 조성물 중 20 내지 80 중량%로 포함될 수 있다.
상기 도전성 분말은 금(Au), 알루미늄(Al), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 백금(Pt) 및 구리(Cu) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 전자파 차폐층에 관한 것이다.
일 구체예에서, 상기 전자파 차폐층은 상기 전자파 차폐용 도전성 조성물로 형성될 수 있다.
상기 전자파 차폐층은 30MHz 내지 1.5GHz 영역에서 전자파 차폐율이 50 내지 100dB 일 수 있다.
상기 전자파 차폐층은 10㎛ 두께에서 면저항이 50 mΩ/□ 이하일 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 회로기판 적층체에 관한 것이다.
일 구체예에서, 상기 회로기판 적층체는 회로기판 상에 형성되는 밀봉층 및 상기 밀봉층 상에 형성되는 상기 전자파 차폐층을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 전자파 차폐층 형성방법에 관한 것이다.
일 구체예에서, 상기 전자파 차폐층 형성방법은 상기 전자파 차폐용 도전성 조성물을 전자파 차폐 대상에 분사 및 경화하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 경화는 100℃ 내지 250℃에서 수행할 수 있다.
본 발명은 저주파 영역뿐만 아니라 넓은 범위에서의 전자파 차폐효율이 우수하고, 도전성 입자의 분산성이 우수하여 차폐효율이 개선되고 스프레이 분사에 적절한 전자파 차폐용 도전성 조성물, 이로부터 제조된 전자파 차폐층, 이를 포함하는 회로기판 적층체 및 전자파 차폐층 형성방법을 제공하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 회로기판 적층체를 간단히 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 구체예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 본 발명에 개시된 기술은 여기서 설명되는 구체예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
단지, 여기서 소개되는 구체예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 출원의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 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.
한편, 본 출원에서 서술되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, '포함하다' 또는 '가지다'등의 용어는 기술되는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들의 조합한 것에 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들의 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 범위를 나타내는 'X 내지 Y'는 'X 이상 Y 이하'를 의미한다.
전자파 차폐용 도전성 조성물
본 발명의 일 구체예에 따른 전자파 차폐용 도전성 조성물은 도전성 분말, 에폭시 수지, 경화제 및 용매를 포함한다.
(A) 도전성 분말
일 구체예에서, 상기 도전성 분말은 은 분말 및 니켈 코팅된 탄소나노튜브를 포함한다.
상기 은 분말은 차폐층에 전도성을 부여하기 위한 것으로써, 평균입경(D50)이 20㎛ 이하, 예를 들어 0.1㎛ 내지 20㎛, 구체적으로 0.1㎛ 내지 10㎛일 수 있다. 상기 입경 범위에서, 저항 및 내구성의 밸런스가 우수하다. 또한, 상기 은 분말은 저항 개선 및 차폐효율 향상을 위해 플레이크 형상으로 적용할 수 있다.
상기 은 분말은 전자파 차폐용 도전성 조성물 중 20 내지 80 중량%, 구체적으로 25 내지 75 중량%, 더욱 구체적으로 30 내지 70 중량%로 포함될 수 있다.
상기 니켈 코팅된 탄소나노튜브는 전자파 차폐용 도전성 조성물에 포함되어 차폐효율, 특히 저주파 영역(예를 들어, 1GHz 이하)에서의 차폐효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 니켈 분말만을 적용하는 경우에는 저항이 높아져서 넓은 범위에서 전체적인 전자파 차폐효율이 저하될 수 있고, 탄소나노튜브를 니켈 코팅하지 않고 적용하는 경우에는 저주파 영역에서의 차폐효율 개선 효과가 미미하다. 또한, 니켈 코팅된 그라파이트를 적용하는 경우에는 분산도가 저하되고, 저항이 높은 단점이 있고, 그래핀 및 탄소섬유를 적용하는 경우에는 차폐 효율이 개선되지 않는 문제가 있다.
본 발명의 전자파 차폐용 도전성 조성물은 니켈 코팅된 탄소나노튜브를 적용함으로써, 넓은 영역에서의 전체적인 전자파 차폐효율이 유지되면서도, 특히 저주파 영역의 차폐효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
상기 니켈 코팅된 탄소나노튜브 중 니켈 함량은 5 내지 50 중량%, 구체적으로 10 내지 50 중량%일 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전자파 차폐용 도전성 조성물은 저주파 영역의 차폐효율을 개선시키면서도, 다른 영역의 차폐효율이 유지되는 장점이 있다.
상기 탄소나노튜브는 평균입경이 0.5 내지 20㎛, 구체적으로, 1 내지 10㎛ 이고, 평균길이가 1 내지 200㎛, 구체적으로 5 내지 100㎛일 수 있다. 상기 범위에서 제조된 니켈 코팅된 탄소나노튜브는 분산 후 입경이 좁아지거나 길이가 더 짧아질 수 있다. 탄소나노튜브가 상기 입경 범위를 갖는 경우 분산성이 우수하며, 스프레이식으로 분사하기 적절하다.
상기 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT, Single-walled Carbon Nano Tube) 및 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT, Multi-walled Carbon Nano Tube) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT) 및 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)를 1:1000 내지 1:10, 구체적으로 1:100 내지 1:10의 중량비로 조합하여 사용할 수 있다. 이 경우, 분산성이 우수하고, 저항값이 낮은 장점이 있다.
상기 니켈 코팅된 탄소나노튜브는 전자파 차폐용 도전성 조성물 중 0.01 내지 3 중량%, 구체적으로 0.01 내지 2 중량%, 더욱 구체적으로 0.05 내지 1 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전자파 차폐용 도전성 조성물은 저주파 영역의 차폐효율을 개선시킬 수 있다.
상기 은 분말 및 니켈 코팅된 탄소나노튜브의 중량비는 60:1 내지 6,000:1, 구체적으로 90:1 내지 3,000:1, 보다 구체적으로 90:1 내지 3000:1, 90:1 내지 1000:1, 100:1 내지 1000:1일 수 있다. 상기 중량비 범위에서, 전자파 차폐용 도전성 조성물은 저주파 영역의 차폐효율을 개선시키면서도, 다른 영역의 차폐효율이 유지되는 장점이 있다.
다른 구체예에서, 상기 도전성 분말은 필요한 물성 개선을 위해 금(Au), 알루미늄(Al), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 백금(Pt) 및 구리(Cu) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 이러한 경우, 상기 도전성 분말에 추가적으로 포함되는 상기 예시의 금속 분말은 전자파 차폐용 도전성 조성물 중 0.1 내지 50 중량%, 구체적으로 1 내지 40 중량%, 더욱 구체적으로 10 내지 30 중량%로 포함될 수 있다.
(B) 에폭시 수지
상기 에폭시 수지는 도전성 조성물이 전자파 차폐층 형성이 가능하도록 한다. 또한, 에폭시 수지는 전자파 차폐층의 차폐 대상에 대한 접착력을 부여할 수 있다.
상기 에폭시 수지는 부틸 글리시딜 에터형 에폭시 수지, 크레실 글리시딜 에터형 에폭시 수지, 페닐 글리시딜 에터형 에폭시 수지, 노닐페닐 글리시딜 에터형 에폭시 수지, 부틸페닐 글리시딜 에터형 에폭시 수지, 2-에틸헥실 글리시딜 에터형 에폭시 수지, 비스페놀 에프 다이글리시딜 에터형 에폭시 수지, 비스페놀 에이 다이글리시딜 에터형 에폭시 수지, 1,6-헥산다이올 다이글리시딜 에터형 에폭시 수지, 1,4-부탄다이올 다이글리시딜 에터형 에폭시 수지, 알리사이클릭 다이글리시딜 에터형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔 에폭시 수지, 실리콘 변성 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 에이 변성형 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 액상 비스말레이미드 부가형 에폭시 수지, 트라이메틸롤프로판 트라이글리시딜 에터형 에폭시 수지, 다가 시클로알리파틱 에폭시 수지, 트라이글리시딜 이소시아뉴레이트형 에폭시 수지, 아미노페놀 부가 다이글리시딜 에터형 에폭시 수지, N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-메틸렌비스벤젠아민 수지, 다가형 옥세탄 수지, 트리스-(하이드록시페닐)에탄 글리시딜 에터형 에폭시 수지, 고체상 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 및 비스말레이미드형 에폭시 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 에폭시 수지는 중량평균분자량(Mw)이 1,000 내지 100,000인 제1 에폭시 수지 및 중량평균분자량(Mw)이 10 이상 1,000 미만인 제2 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
이 경우, 전자파 차폐필름은 전자파 차폐대상과의 접착력이 개선되는 효과가 있으며, 내구성이 우수하다.
상기 제1 에폭시 수지 및 제2 에폭시 수지는 0.25 : 1 내지 4 : 1, 구체적으로 0.4 : 1 내지 2.5 : 1의 중량비로 포함될 수 있다. 상기 중량비 범위에서, 차폐필름의 접착력이 최적화되는 효과가 있다.
상기 에폭시 수지는 전자파 차폐용 도전성 조성물 중 1 내지 35 중량%, 구체적으로 3 내지 32.5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서, 전자파 차폐필름은 접착력 및 내구성이 우수하다.
(C) 경화제
상기 경화제는 에폭시 수지를 완전히 경화시킬 수 있고, 당해 기술 분야에서 통상 사용되는 것이면 그 종류가 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 상기 경화제는 멜라민계, 이미다졸계, 트리페닐포스핀계 화합물 등을 사용할 수 있다. 이들은 상용화된 제품으로 적용할 수 있으며, 예를 들어, 이미다졸계로서 아지노모토 정밀 기술 주식회사의 PN-23, PN-40, 시코쿠 화성 주식회사의 2P4MZ, 2MA-OK, 2MAOK-PW, 2P4MHZ, 2MZ-H, 호코 케미칼사(HOKKO CHEMICAL INDUSTRY CO. LTD)의 TPP-K, TPP-MK 등을 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 경화제는 전자파 차폐용 도전성 조성물 중 0.01 내지 5 중량%, 구체적으로 0.1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위 내에서, 에폭시 수지의 가교가 충분하게 되고 내열성이 향상될 수 있으며, 보존 안정성 또한 향상될 수 있다.
(D) 용매
상기 용매는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 2-메틸-1-프로판올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 3-펜탄올, 3-메틸-1-부탄올, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 글리세린, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 2-(2-에톡시에톡시)에탄올 및 2-(2-메톡시에톡시)에탄올 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 용매는 전자파 차폐용 도전성 조성물 중 다른 성분을 제외한 잔부량으로 포함될 수 있으며, 구체적으로 5 내지 60 중량%, 구체적으로 20 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 예를 들어 상기 용매는 다른 성분을 제외한 함량으로 포함될 수 있다.
상기 전자파 차폐용 도전성 조성물은 바인더 수지를 더 포함할 수 있다. 상기 바인더 수지는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 셀룰로오스계 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 바인더 수지는 전자파 차폐용 도전성 조성물 중 1 내지 20 중량%, 구체적으로 1 내지 10 중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 전자파 차폐용 도전성 조성물은 상기에서 기술한 구성 요소 외에 유동 특성, 공정 특성 및 안정성을 향상시키기 위하여 필요에 따라 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 분산제, 요변제, 가소제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제, 커플링제 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이들은 전자파 차폐용 도전성 조성물 중 0.01 내지 5 중량%로 포함될 수 있지만 필요에 따라 함량을 변경할 수 있다.
본 발명의 전자파 차폐용 도전성 조성물은 23℃에서 점도가 20 내지 1,000cps, 구체적으로 50 내지 500cps 일 수 있다. 상기 점도 범위에서, 조성물은 전자파 차폐층 형성 대상에 분사가 용이하고, 차폐층을 형성하기 유리하다.
전자파 차폐층
본 발명의 일 구체예에 따른 전자파 차폐층은 상기 전자파 차폐용 도전성 조성물로 형성될 수 있다. 구체적으로, 전자파 차폐용 도전성 조성물을 스프레이 코터를 사용하여 전자파 차폐 대상에 스프레이 분사하고, 100℃ 내지 250℃, 150℃ 내지 250℃에서 1분 내지 60분 동안 경화하는 방법으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 스프레이 분사는 목적하는 두께에 따라 분사량을 조절할 수 있다.
상기 전자파 차폐층은 30MHz 내지 1.5GHz 영역의 전자파에 대한 차폐율이 50 dB 내지 100 dB, 구체적으로 60 dB 내지 90 dB 일 수 있다. 이 경우 저주파 영역(예를 들면, 1 GHz 이하)에서의 차폐효율이 우수하다.
상기 전자파 차폐층은 10㎛ 두께에서 측정된 면저항이 50 mΩ/□ 이하, 예를 들어 10 내지 50 mΩ/□, 구체적으로 10 내지 40 mΩ/□일 수 있다. 또한, 상기 전자파 차폐층은 두께가 10㎛ 이하, 예를 들어, 1 내지 10㎛, 구체적으로는 3 내지 8㎛일 수 있고, 상기 두께 범위에서의 면저항이 50 mΩ/□ 이하, 예를 들어 10 내지 50 mΩ/□, 구체적으로 10 내지 40 mΩ/□일 수 있다. 상기 면저항 범위에서 넓은 영역 전체에서의 전자파 차폐층의 차폐 효율이 우수하다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 회로기판 적층체를 간단히 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 구체예에 따른 회로기판 적층체는 회로기판(10), 상기 회로기판(10) 상에 형성되는 밀봉층(20) 및 상기 밀봉층(20) 상에 형성되는 상기 전자파 차폐층(30)을 포함할 수 있다. 상기 밀봉층은 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물로 형성되는 것이면 제한 없이 적용할 수 있다. 예를 들어 상기 밀봉층은 에폭시 수지, 경화제, 경화 촉진제, 무기충전제 등을 포함하는 조성물로 형성된 것일 수 있다.
상기 전자파 차폐층(30)은 상기 회로기판(10)은 적어도 일면에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 전자파 차폐층은 본 발명의 다른 관점에 따른 전자파 차폐층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스프레이 코터를 사용하여 전자파 차폐용 도전성 조성물을 회로기판 상에 분사하는 방법으로 전자파 차폐층을 형성할 수 있다. 본 발명의 전자파 차폐층은 저주파 영역뿐만 아니라 넓은 범위의 전자파 영역에서의 전자파 차폐효율이 우수하고, 도전성 입자의 분산성이 우수하여 차폐효율이 개선되는 장점이 있다.
상기 회로기판은 인쇄회로기판, 연성 인쇄회로기판일 수 있다.
전자파 차폐층 형성방법
본 발명의 일 구체예에 따른 전자파 차폐층 형성방법은 상기 전자파 차폐용 도전성 조성물을 전자파 차폐 대상에 분사 및 경화하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 분사는 스프레이 분사일 수 있다. 상기 스프레이 분사는 비용이 저렴하고, 공정이 간단하며, 생산성이 높은 장점이 있다.
본 발명의 전자파 차폐용 도전성 조성물은 스프레이식으로 분사하기 적절한 점도를 가지고 있으며, 분사 시 도전성 분말의 분산도 우수하다.
상기 경화는 100℃ 내지 250℃, 구체적으로 110℃ 내지 250℃에서 수행할 수 있다. 구체적으로, 상기 경화 온도에서 30분 이상 오븐 경화 방법으로 경화할 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
하기 실시예에서 사용된 각 성분들의 사양은 하기와 같다.
(A) 도전성 분말
(a-1) 은 분말: SF29 (D50: 4.2㎛, AMES社)
(a-2) 니켈 코팅된 탄소나노튜브 (니켈함량: 20중량%, 평균입경 13㎛,
평균길이 20㎛, 금호석유화학)
(a-3) 니켈 분말: T255 (Vale inco.)
(a-4) 니켈 코팅이 생략된 탄소나노튜브: K-Nanos 100P (금호석유화학)
(a-5) 그라파이트: MSG-15P (BTR New Energy Materials Inc.)
(a-6) 그래핀: Multilayer Graphene Ink in NMP ((주)멕스플로러)
(B) 에폭시 수지
(b-1) 에폭시 수지: E4275 (Mw = 60,000, Mitsubishi Chemical社)
(b-2) 에폭시 수지: YD-115CA (Mw = 400, 국도화학社)
(C) 경화제: 2P4MHZ-PW (시코쿠 화성社)
(D) 용매
(d-1) 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (삼전화학社)
(d-2) 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 (삼전화학社)
실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 4
하기 표 1의 함량에 따라, 각 성분을 믹서를 이용하여 균일하게 혼합한 후, 스프레이코터(dispermat)를 사용하여 EMC 위에 분사하고, 200℃에서, 10분 동안 경화하여 10㎛ 두께의 전자파 차폐층을 형성하였다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
(A) (a-1) 45 45 45 45 45 45
(a-2) 0.5 0.05 - - - -
(a-3) - - 1.5 - - -
(a-4) - - - 0.05 - -
(a-5) - - - - 1.5 -
(a-6) - - - - - 0.05
(B) (b-1) 3 3 3 3 3 3
(b-2) 3 3 3 3 3 3
(C) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
(D) (d-1) 38.2 38.65 37.2 38.65 37.2 38.65
(d-2) 10 10 10 10 10 10
상기 제조된 전자파 차폐층에 대해 하기의 방법으로 물성을 평가하고 하기 표 2에 나타내었다.
물성 평가 방법
(1) 면저항(단위: mΩ/□)
4점법(4 point-probe) 방식으로 10㎛ 두께에서의 면저항을 측정하고, 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(2) 전자파 차폐율(단위: dB)
KS C 0304:1998 방식으로 네트워크분석기 E5071C를 이용하고, 차폐효과시험 지그는 EM-2107A를 사용하여 측정하였다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
면저항 (mΩ/□) (막 두께 10㎛ 기준) 30 39 45 54 63 48
전자파 차폐율 (dB) 30MHz 69 56 44 35 31 47
1GHz 75 62 59 55 40 52
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 전자파 차폐용 도전성 조성물로 형성된 전자파 차폐층은 우수한 저항값을 가짐과 동시에 넓은 범위의 전자파 영역, 특히 저주파 영역(예를 들어, 1GHz 이하)에서 더욱 우수한 차폐효율을 가짐을 알 수 있다.
반면, 니켈 코팅된 탄소나노튜브를 포함하지 않는 비교예 1 내지 4의 경우 높아져서 전체적인 전자파 범위(30MHz~1GHz)에서 차폐율이 저하됨을 알 수 있다.
특히, 니켈 분말만을 적용한 비교예 1의 경우에는 저항이 높아져서 전체적인 전자파 범위(30MHz~1GHz)에서 차폐율이 저하되고, 니켈 코팅하지 않은 탄소나노튜브를 적용한 비교예 2의 경우에는 저주파 영역에서의 차폐효율 개선 효과가 특히 미미하였다.
또한, 그라파이트를 적용한 비교예 3의 경우에는 분산도가 저하되고, 저항이 높아 차폐 효율이 낮고, 그래핀을 적용한 비교예 4의 경우에도 차폐 효율의 개선 정도가 미미하였다.
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: 회로기판
20: 밀봉층
30: 전자파 차폐층

Claims (13)

  1. 도전성 분말, 에폭시 수지, 경화제 및 용매를 포함하고,
    상기 도전성 분말은 은 분말 및 니켈 코팅된 탄소나노튜브를 포함하는 전자파 차폐용 도전성 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 은 분말 및 니켈 코팅된 탄소나노튜브의 중량비는 60:1 내지 6000:1인 전자파 차폐용 도전성 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 니켈 코팅된 탄소나노튜브는 전자파 차폐용 도전성 조성물 중 0.01 내지 3 중량%로 포함되는 전자파 차폐용 도전성 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 니켈 코팅된 탄소나노튜브 중 니켈 함량은 5 내지 50 중량%인 전자파 차폐용 도전성 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브는 평균입경이 0.5 내지 20㎛이고, 평균길이가 1 내지 200㎛인 전자파 차폐용 도전성 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 은 분말은 전자파 차폐용 도전성 조성물 중 20 내지 80 중량%로 포함되는 전자파 차폐용 도전성 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 분말은 금(Au), 알루미늄(Al), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 백금(Pt) 및 구리(Cu) 중 하나 이상을 더 포함하는 전자파 차폐용 도전성 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 전자파 차폐용 도전성 조성물로 형성된 전자파 차폐층.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전자파 차폐층은 30MHz 내지 1.5GHz 영역에서 전자파 차폐율이 50 내지 100dB 인 전자파 차폐층.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 전자파 차폐층은 10㎛ 두께에서 면저항이 50 mΩ/□ 이하인 전자파 차폐층.
  11. 회로기판 상에 형성되는 밀봉층 및 상기 밀봉층 상에 형성되는 제8항의 전자파 차폐층을 포함하는 회로기판 적층체.
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 전자파 차폐용 도전성 조성물을 전자파 차폐 대상에 분사 및 경화하는 단계를 포함하는 전자파 차폐층 형성방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 경화는 100℃ 내지 250℃에서 수행하는 전자파 차폐층 형성방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116026312A (zh) * 2023-03-31 2023-04-28 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 一种具有均热磁屏蔽功能的光纤环圈

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100808146B1 (ko) * 2005-04-29 2008-02-29 한국전자통신연구원 전자파 차폐용 박형 도전성 테이프 조성물, 이의 제조방법및 상기 조성물로 제조한 전자파 차폐용 박형 도전성테이프
TWI405801B (zh) * 2007-10-19 2013-08-21 Nat Univ Tsing Hua 具有電磁波干擾遮蔽效應之多壁碳奈米管／高分子奈米複合材之製備方法
KR20090047328A (ko) * 2007-11-07 2009-05-12 삼성전기주식회사 도전성 페이스트 및 이를 이용한 인쇄회로기판
KR101160589B1 (ko) * 2010-09-07 2012-06-28 두성산업 주식회사 내열성, 접착성, 내굴곡성, 및 도전성이 향상된 연성인쇄회로기판의 전자파 차폐용 접착시트 및 이를 포함하는 연성인쇄회로기판
CN102711428B (zh) * 2012-06-21 2015-11-18 广州方邦电子有限公司 一种高屏蔽效能的极薄屏蔽膜及其制作方法
KR20150069383A (ko) * 2013-12-13 2015-06-23 가톨릭대학교 산학협력단 전자파 차폐제 및 그 제조 방법과 상기 전자파 차폐제를 포함한 전자기기
KR20170039063A (ko) * 2015-09-30 2017-04-10 삼성에스디아이 주식회사 반도체 패키지 및 이의 제조방법
CN106191515A (zh) * 2016-08-09 2016-12-07 苏州列治埃盟新材料技术转移有限公司 一种化学镀镍碳化硅颗粒与铜铝复合的材料及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116026312A (zh) * 2023-03-31 2023-04-28 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 一种具有均热磁屏蔽功能的光纤环圈
CN116026312B (zh) * 2023-03-31 2023-05-30 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所 一种具有均热磁屏蔽功能的光纤环圈

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