KR20200001348A - 그라운드 보강필름 및 이를 포함하는 전자파 차폐형 복합기판 - Google Patents

그라운드 보강필름 및 이를 포함하는 전자파 차폐형 복합기판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기, 전자 및 통신 기기에 사용 가능한 그라운드 보강필름 및 이를 포함하는 전자파 차폐형 복합 기판에 관한 것으로, 상기 그라운드 보강필름은 일면에 복수의 돌기부를 갖는 제1금속층; 상기 제1금속층의 일면을 덮는 접착층; 및 상기 제1금속층의 타면에 형성된 제2금속층을 포함하며, 상기 복수의 돌기부 중 적어도 일부는 상기 접착층의 표면과 접촉한다.

Description

그라운드 보강필름 및 이를 포함하는 전자파 차폐형 복합기판 {REINFORCING FILM FOR GROUND AND COMPOSITE PRINTED CIRCUIT BOARD FOR SHIELDING ELECTROMAGENETIC WAVE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 전기, 전자 및 통신 기기에 사용 가능한 그라운드 보강필름 및 이를 포함하는 전자파 차폐형 복합기판에 관한 것이다.
정보통신의 5G 시대가 도래함에 따라 전송되는 데이터의 고속화 요구로 인해, 특정 전자 부품 및 그 관련 배선은 고속화된 전기신호로부터의 불필요한 복사나 내·외부로부터의 전자파 노이즈 등을 방지해야 할 필요성이 점차 높아지고 있다. 고속화된 신호의 노이즈를 상쇄하기 위하여, 인쇄회로기판은 전자파 차폐필름의 적용 뿐만 아니라 그라운드용 배선의 확대가 필요하다. 그만큼 전자파 차폐형 인쇄회로기판의 면적이 커지고, 회로설계가 제한되는 문제가 초래된다. 또한 인쇄회로기판의 제조공정이 복잡하고 비용이 높아지게 된다.
종래 전자파 차폐형 인쇄회로기판은, 해당 기판의 내부에 그라운드용 배선 패턴을 배치하고, 상기 그라운드용 배선 패턴이 노출되도록 관통홀을 형성한 후 전자파 차폐필름의 도전성 접착제와 상기 관통홀을 접촉시킴으로써 인쇄회로기판에서 발생하는 노이즈를 차폐하고 접지하는 역할을 하였다. 전술한 인쇄회로기판 내 5 G에 대응하는 고속화된 신호를 적용함에 따라 고주파의 노이즈를 차폐해야 함과 동시에 임피던스 매칭을 위하여 그라운드 배선 증대 혹은 추가 배치해야 하는 필요성이 발생하였다. 이 경우 설계의 자유도가 낮을 뿐만 아니라 제조공정이 복잡하고 비용이 높아지며 인쇄회로기판의 경박화에 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 일면에 높은 표면 조도부를 갖는 제1금속층(예, 동박층)이 배치된 그라운드 보강필름을 적용하고자 한다.
구체적으로, 전술한 그라운드 보강필름과 전자파 차폐필름을 밀착된 상태로 압착하는 경우, 상기 제1금속층의 높은 조도부가 전자파 차폐필름의 절연층을 관통하여 그 하부에 위치한 전도층과 직접적으로 접촉하게 됨으로써, 그라운드 배선패턴과 전자파 차폐필름의 전도층 간의 접속 구조를 통해 전기신호의 연결을 유도할 수 있음을 착안하였다. 또한 본 발명은 노이즈 상쇄 및 임피던스 매칭을 위해 그라운드용 회로의 추가 배선이 필요한 특정 부위에 선택적으로 실장함으로써, 노이즈의 차폐효율을 증대시키고 접지 회로와 연결된 금속케이스의 접촉으로 그라운드용 회로를 추가 배선하는 효과를 유도할 수 있다.
이에, 본 발명에서는 그라운드 보강필름 내 구비되는 전기전도성 금속층의 높은 표면조도를 이용한 전기적 연결을 통해 설계의 높은 자유도, 제조공정의 간소화 및 비용 감소를 발휘할 수 있는 그라운드 보강필름 및 이를 포함하는 전자파 차폐형 복합기판을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기한 기술적 과제를 달성하고자, 본 발명은 일면에 복수의 돌기부를 갖는 제1금속층; 상기 제1금속층의 일면을 덮는 접착층; 및 상기 제1금속층의 타면에 형성된 제2금속층을 포함하며, 상기 복수의 돌기부 중 적어도 일부는 상기 접착층의 표면과 접촉하는 그라운드 보강필름을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제1금속층과 복수의 돌기부는 일체로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 복수의 돌기부를 갖는 일면의 표면 조도(Rz)는 2 내지 35㎛일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제1금속층에서 일면의 표면 조도(R1)와 타면의 표면 조도(R2) 간의 비율(R1/R2)은 1 내지 350일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제1금속층은 구리(Cu)이며, 상기 제2금속층은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 은(Ag), 금(Au), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄탈(Ta), 니오븀(Nb), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 및 아연(Zn)으로 구성된 군에서 선택되는 금속 또는 이들의 1종 이상의 합금(alloy)일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제2금속층의 최외각층은 금(Au)으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제1금속층의 두께는 5 내지 35 ㎛이며, 상기 제2금속층의 두께는 0.01 내지 5 ㎛일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 접착층은 도전성 입자를 비포함하는 수지층일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 접착층은 유리전이온도(Tg)가 -60 내지 140 ℃인 열가소성 수지 및 열경화성 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 열경화성 수지는 에폭시 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 실리콘 수지, 우레탄 수지 및 요소 수지로 구성된 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 열가소성 수지는 올레핀 수지, 아크릴 수지, 및 고무로 구성된 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 접착층의 일면에 배치되는 제1기재층; 및 상기 제2금속층의 일면에 배치되는 제2기재층; 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제1기재층은 이형지 및 이형 고분자 필름 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제2기재층은 폴리이미드(PI) 필름, PET (polyethylene terephthalate) 필름, PEN (polyethylene naphthalate) 필름, 점착 필름, 보호 필름, 및 캐리어 필름 중 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제1기재층 및 제2기재층의 두께는 각각 10 내지 150㎛일 수 있다.
또한 본 발명은 접지부를 갖는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판의 일면 상에 배치되고, 절연층과 전도층을 포함하는 전자파 차폐필름; 및 상기 전자파 차폐필름 상에 배치되는 그라운드 보강필름을 포함하며, 상기 그라운드 보강필름의 복수의 돌기부 중 적어도 일부가, 상기 전자파 차폐필름의 절연층을 관통하여 전도층과 전기적으로 연결되고, 상기 전도층은 상기 인쇄회로기판의 접지부와 연결되는 전자파 차폐형 복합기판을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 전자파 차폐필름의 절연층은 전도성 필러를 비포함하는 수지층일 수 있다.
본 발명에서는 전자파 차폐필름(EMI 차폐필름)이 부착된 인쇄회로기판의 일면에, 높은 표면조도부를 갖는 제1금속층(예, 동박층)이 배치된 그라운드 보강필름을 실장함으로써, 설계의 자유도를 확보할 수 있다.
또한 인쇄회로기판의 소형화 및 경박화가 가능할 뿐만 아니라 그라운드 보강필름의 실장 부위에 대한 높은 차폐 효과를 부가할 수 있다. 그리고 원하는 위치에 그라운드 접속을 용이하게 구성할 수 있다.
아울러, 본 발명에서는 관통홀 형성이나 도전성 접착제 사용 등의 별도의 공정이 불요할 뿐만 아니라 인쇄회로기판 내의 그라운드를 노출 및 추가 배선하지 않으므로 제조공정의 간소화 및 가공비용 절감 효과를 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그라운드 보강필름의 측면도와 일부를 확대한 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 그라운드 보강필름의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3는 본 발명의 제2 실시예에 따른 그라운드 보강필름의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 그라운드 보강필름의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 그라운드 보강필름의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 그라운드 보강필름을 포함하는 전자파 차폐형 복합기판의 단면도이다.
도 7은 실시예 1의 그라운드 보강필름에 사용된 제1금속층의 제1면 (표면 조도부)과 제2면의 SEM 사진이다.
도 8은 본 발명의 그라운드 보강필름에 사용된 제1금속층(동박 두께: 12 ㎛)의 AFM topography이다.
도 9는 본 발명의 그라운드 보강필름에 사용된 제1금속층(동박 두께: 18 ㎛)의 AFM topography이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 전자파 차폐형 복합기판의 저항 측정방법에 사용되는 저항 측정 시편의 평면도(a) 및 단면도(b)이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명에 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명에서는 그라운드 보강필름 내 구비되는 전기전도성 금속층의 높은 표면조도를 이용하여 그라운드 접속이 용이하며 신뢰성을 높일 수 있는 신규 구조의 그라운드 보강필름을 개발하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 높은 표면조도를 갖는 금속층(예, 동박)이 구비된 그라운드 보강필름을, 전자파 차폐필름 또는 전자파 차폐필름이 부착된 인쇄회로기판에 실장하고 가열/가압 공정을 거치게 되면, 상기 그라운드 보강필름 내 높은 표면 조도부를 나타내는 복수의 돌기부 중 적어도 일부가 전자파 차폐필름의 절연층을 관통하여 전도층 내 도전성 입자와 직접적으로 접촉하게 됨으로써 통전될 수 있다. 이에 따라, 별도의 추가공정이나 재료 사용없이, 원하는 위치에 전자파 차폐필름의 그라운드 접속을 용이하게 수행할 수 있으므로 회로의 자유도를 부여할 수 있다. 또한 인쇄회로기판 내의 그라운드를 노출 및 추가 배선하지 않아 인쇄회로 기판의 경박화에 용이하며 가공비용 절감이 가능하다. 아울러, 전술한 그라운드 보강필름은 임피던스 컨트롤을 부여하여 전자파 차폐효과를 더 부가할 수 있다.
<그라운드 보강필름>
본 발명의 일 구현예에 따르면, 일면에 높은 표면 조도부를 갖는 제1금속층; 및 상기 제1금속층을 중심으로 각각 수지 접착층과 제2금속층이 양면 배치된 그라운드 보강필름을 제공한다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그라운드 보강필름의 단면 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1 및 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 그라운드 보강필름(100A)은 일면에 복수의 돌기부(11)를 갖는 제1금속층(10); 상기 제1금속층(10)의 일면을 덮는 접착층(20); 및 상기 제1금속층(10)의 타면에 형성된 제2금속층(30)을 포함하며, 상기 복수의 돌기부 중 적어도 일부가 상기 접착층의 표면과 접촉하는 구조를 갖는다.
제1금속층
본 발명에 따른 그라운드 보강필름(100A)에서, 제1금속층(10)은 전자파 차폐형 복합기판 상에 적층되어 그라운드 접속을 가능하도록 하는 전기 전도체 역할을 한다.
제1금속층(10)은 일면에 복수의 돌기부(11)를 가지며, 타면은 평탄면을 갖는다. 복수의 돌기부(11) 중 적어도 일부는 후술되는 전자파 차폐필름(EMI 차폐필름)의 절연층을 관통하여 그 하부에 위치하는 전도층과 통전되는데, 이러한 기능을 할 수 있는 높이를 갖는다면, 상기 돌기부의 형상, 크기, 및 개수 등은 특별히 제한되지 않는다. 일례로, 제1금속층(10)에서 복수의 돌기부(11)를 갖는 일면의 표면 조도(표면 거칠기, Rz)는 2 내지 35 ㎛일 수 있으며, 바람직하게는 6 내지 12 ㎛일 수 있다.
제1금속층(10)은 일면에 높은 표면 조도(R1)를 가지며, 타면은 거의 평탄면(R2)을 가지므로, 양면 간의 높은 표면 조도차를 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1금속층(10)에서 일면의 표면 조도(R1)와 타면의 표면 조도(R2) 간의 비율(R1/R2)은 1 내지 350 일 수 있으며, 바람직하게는 3 내지 120일 수 있다.
제1금속층(10)에 위치하는 복수의 돌기부(11)는 접착층(20)으로 덮여 있다. 이러한 복수의 돌기부(11)는 서로 이격하여 분포하고 있으며, 이들 중 일부는 접착층(20)의 최외각 표면과 접촉하고 있다. 돌기부(11)의 높이는 특별히 제한되지 않으며, 일례로 상기 접착층(20)의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 일례로, 복수의 돌기부(11) 중 적어도 일부는 상기 접착층(20)의 외측으로 돌출되어 있으며, 다른 돌기부(11)의 적어도 일부는 상기 접착층(20)의 두께와 동일하거나 또는 작은 높이를 가질 수 있다.
본 발명에서, 복수의 돌기부(11)의 형상, 크기 및 개수 등은 특별히 제한되지 않는다. 일례로, 복수의 돌기부(11)의 단면 형상은 삼각형상, 볼록 형상, 또는 산형 등일 수 있다. 또한 제1금속층(10)과 복수의 돌기부(11)는 일체로 형성될 수 있으며, 또는 상기 제1금속층(10)의 일면 상에 복수의 돌기부(11)가 별도로 부착된 형태일 수도 있다. 이와 같이 제1금속층(10)의 일면 상에 복수의 돌기부(11)가 별도로 부착된 경우, 제1금속층(10)과 복수의 돌기부(11)는 서로 상이한 전기전도성 도체 성분으로 구성될 수 있다.
제1금속층(10)의 성분은 특별히 한정되지 않으며, 당 분야에 공지된 통상의 전기전도성 도체 물질을 사용할 수 있다. 일례로, 구리, 주석 도금 구리, 니켈 도금 구리 등의 도전성 금속 또는 이들의 합금(alloy)으로 이루어질 수 있다. 도체로서는 박 형상의 도전성 금속이 바람직하며, 보다 바람직하게는 동박(Cu)일 수 있다. 이러한 동박은, 압연법 및 전해법 등과 같이 당 분야에 공지된 통상의 동박 형성 방법을 통해 형성된 동박이라면 특별히 제한 없이 사용될 수 있다. 바람직하게는 전해동박일 수 있다. 이때 동박의 표면이 산화 부식되는 것을 방지하기 위해서, 방청처리된 것일 수 있다. 다만 동박의 제조시, 양면 중 일면에 전술한 높은 표면 조도를 갖도록 조절한다.
제1금속층(10)의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 당 분야에 알려진 통상적인 범위 내에서 적절히 조절할 수 있다. 일례로, 전자파 차폐형 복합기판의 박형화 및 경박화를 고려하여, 제1금속층(10)의 두께는 5 내지 35 ㎛일 수 있으며, 바람직하게는 9 내지 20㎛ 일 수 있다.
제2금속층
본 발명에 따른 그라운드 보강필름(100A)에서, 제2금속층(30)은 그라운드 효과 보강 기능과 제1금속층(10)의 보호 역할을 한다.
제2금속층(30)은 당 분야에 알려진 통상적인 금속 또는 이들의 합금(alloy)으로 구성될 수 있다. 일례로, 제2금속층(30)은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 은(Ag), 금(Au), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄탈(Ta), 니오븀(Nb), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 및 아연(Zn)으로 구성된 군에서 선택된 1종의 금속; 또는 이들을 적어도 2종 이상 함유하는 합금(alloy)일 수 있다. 구체적으로, 제2금속층(30)은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 은(Ag), 금 (Au), 텅스텐(W) 등 1종의 금속 재료이거나, 또는 니켈 함유 합금일 수 있다. 이러한 니켈 함유 합금에 포함되는 성분은 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 코발트(Co), 및 아연(Zn) 중에서 선택되는 적어도 1종 이상일 수 있다.
상기 제2금속층(30)은 단층 또는 적어도 2층 이상의 다층 구조일 수 있다. 본 실시예에 따르면, 제2금속층의 최외각층은 금(Au)으로 구성되는 것이 바람직하다. 제2금속층(30)의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 일례로 0.01 내지 5 ㎛일 수 있으며, 바람직하게는 0.02 내지 2 ㎛일 수 있다.
제2금속층(30)은 당 분야에 공지된 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 일례로 증착(스퍼터법) 또는 도금법을 적용할 수 있다.
접착층
본 발명에 따른 그라운드 보강필름(100A)에서, 접착층(20)은 그라운드 보강필름과 후술되는 전자파 차폐형 복합기판을 밀착시켜 견고하게 결합하는 역할을 하며, 이와 동시에 그 내부에 배치되는 제1금속층(10)의 복수 돌기부(11)를 감싸고 보호하는 기능을 한다.
접착층(20)은 그 내부에 복수의 돌기부(11)가 존재하므로, 도전성 입자 등을 포함할 경우 전술한 제1금속층(10)의 표면 조도, 구체적으로 돌기부(11)의 높이, 또는 제1금속층의 전기접속에 영향을 미칠 수 있다. 이에 따라, 상기 접착층(20)은 도전성 입자를 비포함하는 수지층인 것이 바람직하다.
접착층(20)은 당 분야에 공지된 통상의 열경화성 수지 및 열가소성 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일례로, 접착층(20)은 유리전이온도(Tg)가 -60 내지 140 ℃인 열가소성 수지 및 열경화성 수지로 구성된 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
사용 가능한 열경화성 수지의 비제한적인 예로는, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 알키드 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 실리콘 수지, 요소 수지, 식물성유 변성 페놀수지, 크실렌 수지, 구아나민 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 비닐에스테르 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 푸란 수지, 폴리이미드 수지, 시아네이트 수지, 말레이미드 수지 및 벤조시클로부텐 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 구체적으로, 열경화성 수지는 에폭시 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 실리콘 수지, 우레탄 수지 및 요소 수지로 구성된 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
에폭시 수지는 당 분야에 공지된 통상적인 에폭시 수지를 제한 없이 사용할 수 있으며, 1분자 내에 할로겐 원소를 비포함하면서, 에폭시기가 2개 이상 존재하는 것이 바람직하다. 사용 가능한 에폭시 수지의 비제한적인 예를 들면, 비스페놀A형/F형/S형 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 알킬페놀 노볼락형 에폭시, 바이페닐형, 아랄킬(Aralkyl)형, 나프톨(Naphthol)형, 디시클로펜타디엔형 또는 이들의 혼합 형태 등이 있다. 보다 구체적인 예를 들면, 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, 나프톨 아랄킬형 에폭시 수지 등이 있다. 이때 전술한 에폭시 수지를 단독 사용하거나 또는 2종 이상 혼용할 수도 있다.
또한 사용 가능한 열가소성 수지의 비제한적인 예로는, 올레핀 수지, 아크릴 수지, 고무(rubber) 또는 이들의 혼합물 등이 있다. 구체적인 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리이미드, 테프론(PTFE), 아크릴로니트릴-부타디엔 러버(NBR), 스티렌 부타디엔 러버(SBR), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 러버(ABS), 카르복실-말단화된 부타디엔 아크릴로니트릴 러버(CTBN), 폴리부타디엔(polybutadiene), 스티렌(styrene)-부타디엔(butadiene)-에틸렌 수지(SEBS), 탄소수 1~8의 측쇄사슬을 함유하는 아크릴산(acrylic acid) 및/또는 메타크릴산(methacrylic acid) 에스테르 수지(아크릴 고무), 또는 이들의 1종 이상의 혼합물 등이 있다.
전술한 열가소성 수지는, 열경화성 수지인 에폭시 수지와의 반응이 가능한 관능기를 함유하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 아미노기, 카르복실(carboxyl)기, 에폭시기, 수산기, 메톡시기, 및 이소사이아네이트기로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 관능기이다. 이러한 관능기는 에폭시 수지와 강한 결합을 형성하므로, 경화 이후 내열성이 향상되어 바람직하다. 특히 본 발명에서는 접착성, 가요성 및 열응력의 완화효과 면을 고려하여 아크릴로니트릴(acrylonitrile)-부타디엔(butadiene) 공중합체(NBR)를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이러한 공중합체는 에폭시 수지와의 반응이 가능한 관능기를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 상기 관능기의 구체적인 예를 들면, 아미노기, 카르복실기, 에폭시기, 수산기, 메톡시기, 이소시아네이트기, 비닐기, 실라놀기 등이 있으며, 특히 카르복실기를 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 카르복실기를 소유하는 NBR의 구체예로는, PNR-1H (JSR(주)제), Nipol 1072J, Nipol DN631(이상 일본제온(주)제)등이 있다.
상기 접착층(20)의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 전술한 제1금속층(20)의 일면에 위치하는 복수의 돌기부(11)의 평균 높이(height)와 실질적으로 동일할 수 있다. 일례로 2 내지 35 ㎛일 수 있으며, 바람직하게는 6 내지 12 ㎛일 수 있다.
이하, 도 3에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 그라운드 보강필름(100B)에 대하여 설명한다. 도 3에서 도 2와 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
이하 도 3에 대한 설명에서는 도 2와 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며, 차이점에 대해서만 설명한다. 제1금속층(10)의 돌기부(11) 상에 접착층(20)이 배치된 도 2의 제1실시예와 달리, 도 3의 그라운드 보강필름(100B)은 제1금속층(10)의 돌기부(11)가 위치하는 일면 상에 접착층(20)과 제1기재층(40)이 순차적으로 적층된 구조를 나타낸다.
구체적으로 도 3을 참조하면, 제2 실시예에 따른 그라운드 보강필름(100B)은 일면에 복수의 돌기부(11)를 갖는 제1금속층(10); 및 상기 제1금속층(10)을 중심으로 하여 복수의 돌기부(11)가 형성된 일면에 접착층(20)과 제1기재층(40)이 순차적으로 적층되고, 돌기부(11)가 비형성된 타면에 제2금속층(30)이 배치된 구조이다.
제1기재층(40)은 접착층(20) 상에 배치되는 부분으로, 상기 접착층(20) 및 그 내부에 배치되는 복수의 돌기부(11)가 외부환경의 이물질로부터 오염되는 것을 방지하고, 그라운드 보강필름(100B)이 고온 프레스(가열 및 가압) 공정을 통해 전자파 차폐형 복합기판에 적용되기 전에 박리되어 제거된다.
상기 제1기재층(40)은 당 분야에 공지된 통상의 플라스틱 필름으로서 박리 가능한 것이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 또한 이형지도 사용 가능하다.
사용 가능한 플라스틱 필름의 비제한적인 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스터 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 셀로판, 다이아세틸셀룰로스 필름, 트라이아세틸셀룰로스 필름, 아세틸셀룰로스부티레이트 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리염화비닐리덴 필름, 폴리비닐알코올 필름, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 필름, 폴리스타이렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리설폰 필름, 폴리에터에터케톤 필름, 폴리에터설폰 필름, 폴리에터이미드 필름, 폴리이미드 필름, 불소수지 필름, 폴리아마이드 필름, 아크릴수지 필름, 노보넨계 수지 필름, 사이클로올레핀 수지 필름 등이 있다. 이러한 플라스틱 필름은 투명 혹은 반투명일 수 있고, 또는 착색되어 있거나 혹은 무착색된 것일 수도 있다. 일례에 따르면, 이형 필름(140)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)일 수 있다. 다른 일례에 따르면, 이형 필름(140)은 폴리이미드(PI)일 수 있다.
이러한 플라스틱 필름 상에는 이형층이 배치되어 있을 수 있다. 이형층은 이형 필름이 접하고 있는 층, 예컨대 접착층(20)으로부터 분리될 때 접착층(20)과 그 내부에 배치된 복수의 돌기부(11)가 손상되지 않고 형상을 유지할 수 있도록 쉽게 분리시키는 기능을 갖는다. 여기서, 이형층은 일반적으로 사용되는 필름 타입의 이형 물질일 수 있다.
이형층에 사용되는 이형제의 성분으로는 특별히 한정되지 않으며, 당 업계에 알려진 통상적인 이형제 성분을 사용할 수 있다. 사용 가능한 이형제의 비제한적인 예로는, 에폭시 기반 이형제, 불소 수지로 이루어진 이형제, 실리콘계 이형제, 알키드 수지계 이형제, 수용성 고분자 등을 들 수 있다. 이형층의 두께는 당 업계에 알려진 통상적인 범위 내에서 적절히 조절할 수 있다.
제1기재층(40)의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 당 업계에 알려진 통상적인 범위 내에서 조절 가능하며, 예컨대 약 25 내지 150 ㎛일 수 있고, 구체적으로 약 25 내지 100 ㎛일 수 있고, 더 구체적으로 약 25 내지 75 ㎛일 수 있다.
또한 제1기재층(40)의 이형력은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 약 10 내지 500 gf/inch일 수 있고, 구체적으로 약 30 내지 200 gf/inch 범위일 수 있다. 상기 이형층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 열 프레스, 열 롤 라미네이트, 압출 라미네이트, 코팅액의 도포, 건조 등의 공지된 방법을 채용할 수 있다.
도 4에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 그라운드 보강필름(100C)에 대하여 설명한다. 도 4에서 도 2와 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
이하 도 4에 대한 설명에서는 도 2와 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며, 차이점에 대해서만 설명한다.
구체적으로 도 4를 참조하면, 제3 실시예에 따른 그라운드 보강필름(100C)은 일면에 복수의 돌기부(11)를 갖는 제1금속층(10); 및 상기 제1금속층(10)을 중심으로 하여 돌기부(11)가 형성된 일면에 접착층(20)이 배치되고, 돌기부(11)가 비형성된 타면에 제2금속층(30)과 제2기재층(50)이 순차적으로 적층된 구조이다.
제2기재층(50)은 제2금속층(30) 상에 배치되는 부분으로, 상기 제2금속층(30)이 외부환경의 이물질로부터 오염되는 것을 방지하는 역할을 하며, 공정의 취급성 및 가공성을 개선할 수 있다. 또한 가열/가압에 의한 열 압착공정 이후 필요에 따라 박리되어 제거될 수 있다.
상기 제2기재층(50)은 특별히 제한되지 않으며, 당 분야에서 통상적으로 알려진 보호필름 등의 플라스틱 필름을 제한 없이 사용할 수 있다. 일례로, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스터 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 셀로판, 다이아세틸셀룰로스 필름, 트라이아세틸셀룰로스 필름, 아세틸셀룰로스부티레이트 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리염화비닐리덴 필름, 폴리비닐알코올 필름, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 필름, 폴리스타이렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리설폰 필름, 폴리에터에터케톤 필름, 폴리에터설폰 필름, 폴리에터이미드 필름, 폴리이미드(PI) 필름, 불소수지 필름, 폴리아마이드 필름, 아크릴수지 필름, 노보넨계 수지 필름, 사이클로올레핀 수지 필름 등이 있다. 구체적으로, 폴리이미드(PI) 필름, PET (polyethylene terephthalate) 필름, PEN (polyethylene naphthalate) 필름, 보호 필름, 및 캐리어 필름 중 적어도 하나일 수 있다. 여기서, 상기 보호필름과 캐리어 필름은 당 분야에 알려진 통상적인 것을 사용할 수 있으며, 일례로 폴리이미드 필름, PET 필름, PEN 필름의 일면에 점착층이 형성된 것일 수 있다. 이러한 점착층은 당 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 성분일 수 있으며, 일례로 에폭시계 점착제, 실리콘계 점착제, 아크릴계 점착제 및 이들의 혼합 성분이 함유될 수 있다. 바람직하게는 실록산계 폴리머(siloxane polymer)를 바인더로 하는 액상 수지 형태의 PSA일 수 있다.
보호필름이나 캐리어 필름 등의 제2기재층(50)은, 그라운드 보강필름(100C)과 전자파 차폐형 복합기판의 일면, 구체적으로 전자파 차폐필름의 절연층(도 6의 411)이 접합된 적층체 구조에서 최외각(예, 최상면)에 위치하게 된다. 이러한 제2기재층(50)은 전자파 차폐형 복합기판에 굽힘력이나 외력 충격에 대한 스트레스가 가해졌을 때 해당 스트레스를 흡수하고 크랙(Crack) 발생 등을 막아 주는 역할을 한다.
제2기재층(50)의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 일례로 30 내지 100 ㎛ 범위일 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 70㎛일 수 있다.
도 5에 도시된 본 발명의 제4 실시예에 따른 그라운드 보강필름(100D)에 대하여 설명한다. 도 5에서 도 2와 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
이하 도 5에 대한 설명에서는 도 2와 중복되는 내용은 다시 설명하지 않으며, 차이점에 대해서만 설명한다.
구체적으로 도 5를 참조하면, 제4 실시예에 따른 그라운드 보강필름(100D)은 일면에 복수의 돌기부(11)를 갖는 제1금속층(10); 및 상기 제1금속층(10)을 중심으로 하여 돌기부(11)가 형성된 일면에 접착층(20)과 제1기재층(40)이 순차적으로 적층되고, 돌기부(11)가 비형성된 타면에 제2금속층(30)과 제2기재층(50)이 순차적으로 적층된 구조이다.
한편 본 발명에서는 전술한 4가지 실시형태를 예시적으로 설명하고 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 상기 그라운드 보강필름(100A, 100B, 100C, 100D)을 구성하는 각 층의 개수와 이들의 적층 순서를 용도에 따라 자유롭게 선택하여 구성하는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 일례로, 각 층(10, 20, 30, 40, 50)들의 순서를 변경하거나, 또는 당 분야의 통상적인 다른 층을 도입하여 예시된 구조 보다 다층 구조를 가질 수도 있다.
<그라운드 보강필름의 제조방법>
또한 본 발명은 전술한 그라운드 보강필름의 제조방법을 제공한다. 이러한 그라운드 보강필름은 당 업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 제한 없이 제조될 수 있으며, 하기 2가지의 실시형태를 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 그라운드 보강필름을 제조하는 첫번째 실시예를 들면, (i) 일면에 제2금속층 및 복수의 돌기부를 갖는 제1금속층이 순차적으로 적층된 제2기재층을 준비하는 단계; (ii) 상기 제1금속층의 돌기부 상에 접착층 조성물을 도포 및 건조하여 접착층을 형성하는 단계; 및 (iii) 상기 접착층 상에 제1기재층을 합지하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
일면에 제2금속층; 및 복수의 돌기부를 갖는 제1금속층이 순차적으로 적층된 제2기재층은 당 분야에 공지된 통상의 증착법이나 도금법을 통해 제조될 수 있다.
상기 접착층 조성물을 돌기부가 형성된 제1금속층의 일면 상에 도포하는 방법은 특별히 한정하지 않으며, 당 분야에 알려진 통상적인 코팅방법을 제한 없이 사용할 수 있다. 일례로, 캐스팅(Casting) 방식, 딥(Dip) 코팅, 다이(Die) 코팅, 롤(roll) 코팅, 슬롯다이, 콤마(comma) 코팅 또는 이들의 혼합 방식 등 다양한 방식을 이용할 수 있다. 상기 건조공정은 당 분야에 알려진 통상적인 조건 내에서 적절히 실시할 수 있다. 일례로, 건조는 100 내지 200 ℃에서 수행될 수 있다.
또한 접착층 조성물은 특별히 제한되지 않으며, 당 분야에 공지된 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 이들 모두를 포함하는 조성일 수 있다. 구체적으로, 상기 접착층 조성물은 당해 조성물 100 중량부를 기준으로, 폴리우레탄 수지, 폴리에스터 우레탄 수지, 및 폴리에스테르 수지 중 적어도 2종 이상 포함하거나 또는 에폭시 수지와 시아네이트 수지를 2종 이상 포함하는 조성일 수 있다. 전술한 접착층 조성물의 당 분야에 공지된 범위 내에서 적절히 조절할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
이어서 접착층을 건조한 후 제1기재층을 배치함으로써 그라운드 보강필름이 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 그라운드 보강필름을 제조하는 두번째 실시예를 들면, (i) 제1기재층 상에 접착층 조성물을 도포 및 건조하여 접착층을 형성하는 단계; (ii) 일면에 제2금속층; 및 복수의 돌기부를 갖는 제1금속층이 순차적으로 적층된 제2기재층을 준비하는 단계; 및 (iii) 제1기재층과 제2기재층을 적층하되, 상기 제1기재층의 접착층과, 상기 제2기재층에 적층된 제1금속층의 돌기부가 서로 대향하도록 배치한 후 합지 및 경화하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다.
상기 접착층 조성물을 제1기재층 상에 도포하는 방법은 특별히 한정하지 않으며, 당 분야에 알려진 통상적인 코팅방법을 제한 없이 사용할 수 있다. 일례로, 캐스팅(Casting) 방식, 딥(Dip) 코팅, 다이(Die) 코팅, 롤(roll) 코팅, 슬롯다이, 콤마(comma) 코팅 또는 이들의 혼합 방식 등 다양한 방식을 이용할 수 있다. 상기 건조공정은 당 분야에 알려진 통상적인 조건 내에서 적절히 실시할 수 있다. 일례로, 건조는 100 내지 200 ℃에서 수행될 수 있다.
이어서, 제1기재층의 접착층과 제2기재층의 제1금속층의 돌기부를 서로 대향하도록 배치한 후 열 압착 라미네이션 공정을 실시한다.
상기 압착 공정 조건은 당 업계에 알려진 통상적인 범위 내에서 적절히 조절할 수 있다. 일례로, 열압착 공정시 조건은 25~200 ℃의 온도, 3~200 kgf/cm2의 압력, 및 압착속도 0.1m/min 내지 20m/min 조건 하에서 수행될 수 있다. 그러나 이에 특별히 제한되지 않는다.
여기서, 제1기재층 및 제2기재층은 각각 시트 형상일 수 있으며, 또는 롤투롤(roll-to-roll) 방식에 따라 라미네이트된 후 롤형으로 권취될 수 있다. 그 외에, 시트-투-시트(sheet to sheet) 합지, 롤-투-시트(roll to sheet) 합지 등을 이용할 수도 있다.
<전자파 차폐형 복합기판>
또한 본 발명은 일면에 전술한 그라운드 보강필름이 적층된 전자파 차폐형 복합기판을 제공한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐형 복합기판(400)의 단면 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자파 차폐형 복합기판(400)은 그라운드 보강필름(100), 전자파 차폐필름(410) 및 인쇄회로기판(420)을 포함하며, 이들이 순차적으로 적층된 구조를 나타낸다.
보다 구체적으로, 전자파 차폐형 복합기판(400)은 접지부(422)를 갖는 인쇄회로기판(420); 상기 인쇄회로기판(420)의 일면 상에 배치되고, 절연층(411)과 전도층(412)을 포함하는 전자파 차폐필름(410); 및 상기 전자파 차폐필름(410) 상에 배치되는 그라운드 보강 필름(100)을 포함하며, 상기 그라운드 보강 필름(100)의 복수의 돌기부 중 적어도 일부가 상기 전자파 차폐필름(410)의 절연층(411)을 관통하여 전도층(412)과 전기적으로 연결되고, 상기 전도층(412)은 상기 인쇄회로기판의 접지부(422)와 연결된다.
인쇄회로기판(420)은 당 분야에 알려진 통상적인 회로 배선기판을 제한 없이 사용할 수 있다.
본 발명에서, 인쇄회로기판은 도금 스루홀법이나 빌드업법 등에 의해 단층, 또는 적어도 2층 이상의 다층 구조로 적층된 인쇄회로기판을 지칭한다. 이러한 인쇄회로기판은 단면형 또는 양면형이거나, 코어리스(coreless)형 인쇄회로기판을 모두 포함한다. 그 외, 동박층으로 이루어지거나 또는 절연성 접착층과 동박층이 적층된 형태를 갖는 당 분야의 통상적인 기판, 수지 부착 동박, 동박 적층판(CCL), 연성 동박 적층판(FCCL) 등을 사용할 수도 있다. 구체적으로, 상기 인쇄회로기판(420)은 적어도 1층의 회로패턴을 포함하는 연성 인쇄회로기판(FPCB)인 것이 바람직하다.
인쇄회로기판(420)은 1층 이상의 회로패턴 상부에 커버레이(coverlay)가 적층된 구조일 수 있다. 일례로, 연성 인쇄회로기판은 폴리이미드(PI) 상에 1층 이상의 회로 패턴 및 커버레이가 순차적으로 적층된 형태일 수 있다. 여기서, 커버레이(coverlay)는 고분자 필름층, 예컨대 폴리이미드(polyimide) 필름에 접착제가 코팅된 복합 필름, 또는 이에 더하여 이형필름까지 합친 것을 일컫는다. 이러한 커버레이층은 주로 에칭된 FPCB(flexible Printed Circuit Board) 회로의 노출면을 보호하고 절연하기 위한 용도로 사용된다.
인쇄회로기판(420)의 적어도 일면 상에 적층되는 전자파 차폐필름(410)은, 당 분야에 공지된 통상의 구성을 포함할 수 있으며, 일례로 1층 이상의 절연층(411) 상에 전도성 필러가 함유된 전도층(412)이 적층된 형태의 필름 또는 시트일 수 있다.
절연층(411)은 당 분야의 공지된 통상의 고분자 수지를 제한 없이 사용할 수 있으며, 일례로 열경화성 수지, 열가소성 수지 및 이들의 조합일 수 있다. 특히 본 발명에서는 그라운드 보강필름(100) 내 제1금속층의 돌기부 중 적어도 일부가 절연층(411)을 관통하여 전도층(412)과의 직접 접촉을 통해 통전되는 방식이므로, 상기 절연층(411)은 전도성 필러를 비포함하는 수지층인 것이 바람직하다.
전도층(412)은 당 분야의 통상적인 고분자 수지와 전도성 필러를 포함한다. 상기 전도성 필러는 전자파를 흡수 및 차폐하는 성분이라면 특별히 한정되지 않는다. 일례로, Ag, Cu, Ni, Al, Ag으로 코팅된 구리 필러, 니켈 필러를 사용하거나, 또는 고분자 필러, 수지 볼이나 유리 비즈 등에 금속 도금을 실시한 필러 등일 수 있다.
본 발명에 따른 전자파 차폐형 복합기판(400)은, 당 분야에 알려진 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 일례로, 1층 이상의 회로패턴과 접지부를 포함하는 인쇄회로기판(420); 상기 인쇄회로기판(420)의 일면 또는 양면 상에 배치되는 전자파 차폐필름(410); 및 상기 전자파 차폐필름(410)의 일면 상에 배치되는 그라운드 보강필름(100)을 순차적으로 적층한 후 열 압착하여 제조될 수 있다.
구체적으로, 그라운드 보강필름(100)의 접착층이 전자파 차폐필름(410)의 절연층(411)과 접촉하도록 접합하며, 상기 전자파 차폐필름(410)의 전도층(412)이 인쇄회로기판(420)의 커버레이(421) 상부와 접촉하도록 배치한 후 접합하여 적층체를 구성한다. 이때 그라운드 보강필름이 제1기재층(이형필름)을 포함하는 경우, 제1기재층을 탈착한 후 전자파 차폐필름에 접합한다.
상기와 같이 적층체를 구성한 후 열 및/또는 압력을 가하여 열 압착한다. 필요에 따라, 상기 적층체의 최상부에 위치하는 제2기재층(보호 필름)을 제거할 수 있다. 이때 열 압착 조건은 특별히 제한되지 않으며, 일례로 전술한 적층체를 구성한 후 약 150~170 ℃의 온도, 30~60 kgf/cm2의 압력, 및 50 내지 60분 조건하에서 열 압착할 수 있다.
전술한 열 압착공정을 거치면, 상기 그라운드 보강 필름(100)의 제1금속층에 위치하는 복수의 돌기부 중 적어도 일부가, 상기 전자파 차폐필름(410)의 절연층(411)을 관통하여 전도층(412)과 직접 접촉하게 되며, 상기 전도층(412)은 상기 인쇄회로기판의 접지부(422)와 전기적으로 연결되어 그라운드 접속 구조를 이루게 된다.
한편 본 발명에서는 인쇄회로기판(420), 전자파 차폐필름(410)과 그라운드 보강필름(100)을 순차적으로 적층한 후, 열압착 공정을 거쳐 전자파 차폐형 복합기판을 제조하는 것을 구체적으로 예시하였다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 인쇄회로기판과 전자파 차폐필름을 접합하여 전자파 차폐형 복합기판을 먼저 제조한 후, 상기 전자파 차폐필름의 절연층 상에 그라운드 보강필름을 적층하고 열압착하여 제조하는 것도 본 발명의 범주에 속한다.
상기와 같이 본 발명에서는 인쇄회로기판 본체에 전자파 차폐필름과 그라운드 보강필름을 접합함으로써, 다양한 주파수 영역에서 우수한 전자파 차폐성을 나타낼 수 있을 뿐만 아니라 인쇄회로기판 내의 그라운드를 노출 및 추가배선하지 않아 가공비용 절감이 가능하다. 또한 원하는 위치에 용이한 그라운드 접속이 가능하므로, 회로의 자유도 및 설계의 자유도를 높일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 인쇄회로기판은 다양한 전자·통신기기에 이용되어 전송 품질을 향상시킬 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통해 구체적으로 설명하나, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명의 한 형태를 예시하는 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 범위가 하기 실시예 및 실험예에 제한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
1-1. 그라운드 보강필름의 제조
일면에 표면 조도가 8.0~9.9㎛인 동박(두께 12㎛)의 표면 조도부 상에 폴리우레탄 수지계 접착층 조성물을 코팅하여 건조 후의 두께가 8 내지 10㎛가 되도록 접착층을 형성하고, 형성된 접착층 상에 이형 PET 필름인 제1기재층을 합지하였다. 제1금속층의 접착층이 코팅된 타면에 제2금속층으로 금(Au)을 마그네트론(Magnetron) 증착으로 상온의 아르곤(Ar) 분위기 하에서 200 W의 파워로 두께가 0.03㎛가 되도록 코팅하였다. 형성된 제2금속층은 점착 PET 필름인 제2기재층을 합지하여 그라운드 보강필름을 제조하였다.
1-2. 전자파 차폐필름의 제조
전자파 차폐필름(㈜두산 전자, DE-200)을 사용하였다. 전자파 차폐필름으로는 절연층(절연체)의 두께가 8 ㎛ 이하이면 가능하며, 전도층(도전층)의 두께는 무관하다.
1-3. 전자파 차폐형 복합기판의 제조
연성 인쇄회로기판은 연성 동박 적층판(FCCL)의 일면에 폭 3 mm, 길이 24 mm의 그라운드 회로를 중심축을 기준으로 1 cm 간격으로 설계하였다. 커버레이(Coverlay)는 그라운드 회로의 중심에 0.5 mm의 원형 및 그라운드 회로 말단에 5 x 4 mm의 사각형 타발 가공을 한 후, 그라운드 회로가 설계된 연성 동박 적층판에 전면 부착하였다. 이때 압착 조건은 150 ℃의 온도, 50 kgf/cm2의 압력, 및 60분으로 실시하였다. 원형 타발부는 전자파 차폐필름이 부착되어 통전되며 사각형 타발부는 그라운드 접속부로 사용되었다.
제조된 연성 인쇄회로기판의 일면 상에, 상기 실시예 1-2의 전자파 차폐필름을 폭 15 mm, 길이 100 mm로 절단하여, 상기 전자파 차폐필름의 전도층과 연성 인쇄회로기판의 원형 타발 접지부가 폭 방향의 중앙에 위치되어 일면이 서로 대향하도록 배치하여 부착하였다. 이때 압착 조건은 150 ℃의 온도, 40 kgf/cm2의 압력, 및 60분이었다. 압착공정 완료 후 전자파 차폐필름의 절연층부 보호필름을 박리하였다. 이후 상기 실시예 1-1의 그라운드 보강필름의 이형 PET 필름을 박리한 후, 그라운드 보강필름의 접착층과 상기 전자파 차폐필름의 절연층이 마주보도록 배치한 후 적층하였으며, 170 ℃의 온도, 50 kgf/cm2의 압력, 및 60분의 조건 하에서 압착하였다. 압착된 그라운드 보강 필름의 제2기재층을 제거함으로써 전자파 차폐형 복합기판을 제조하였다.
제조된 전자파 차폐형 복합기판은 도 6에 도시된 바와 같이, 그라운드 보강필름 내 그라운드 접속부의 복수형 돌기가 전자파 차폐필름의 절연층을 관통하여 그 하부에 위치하는 전도층과 연결되는 그라운드 통전 구조를 갖는다. 도 10(a)는 제조된 전자파 차폐형 복합기판의 상면을 도시하였다.
[실시예 2]
일면에 표면 조도가 8.2~10.4 ㎛인 동박(두께 18㎛)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 그라운드 보강필름 및 이를 구비하는 전자파 차폐형 복합기판을 제조하였다.
[실험예 1. 제1금속층의 분석]
본 발명의 그라운드 보강필름 내 구비되는 제1금속층(동박)의 물성을 하기와 같이 분석하였다.
도 7은 실시예 1에서 사용된 동박의 제1면(표면 조도부)과 제2면의 SEM 사진이다. 동박의 제1면 상에 소정의 높이를 갖는 복수의 돌기부가 전 영역에 걸쳐 존재하고 있음을 확인할 수 있었다.
도 8 및 9는 각각 동박의 두께에 따른 표면 거칠기(Rz)를 나타내는 topography이다.
두께가 12㎛인 전해 동박을 사용하여 표면 분석한 결과, 전 영역에 걸쳐 동박의 표면 거칠기(Rz)가 8.0 ~ 9.9 ㎛를 나타내는 것을 알 수 있었다. 또한 두께가 18 ㎛인 전해 동박을 사용하여 표면 분석한 결과, 전 영역에 걸쳐 동박의 표면 거칠기(Rz)가 8.2~10.4 ㎛를 갖는다는 것을 알 수 있었다.
[실험예 2. 전자파 차폐형 복합기판의 저항 평가]
실시예 1에서 제조된 전자파 차폐형 복합기판을 이용하여 설계된 그라운드 회로의 거리에 따른 저항 변화를 측정하였다.
본 실험예 2에서 사용된 저항측정 시편의 평면도는 도 10(a)이며, 상기 저항측정 시편의 단면도는 도 10(b)이다. 상기 저항측정 시편의 전자파 차폐필름의 통전성을 확인하기 위하여 기준 그라운드 회로의 접지부를 중심으로 1 cm 간격으로 저항을 각각 측정하였다. 그라운드 보강필름은 최상층(제2금속층)과 인쇄회로기판의 접지부 사이의 거리를 하기 표 1과 같이 순차적으로 변경하면서 해당 저항을 측정하였으며, 그 측정 결과를 표 1에 나타내었다.
단위 (Ω) 거리 (cm)
0 1 2 3 4 5
전자파 차폐필름 - - 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4
그라운드 보강필름 12 ㎛ 0.5 0.6~0.7 0.7~0.8 0.8~0.9 0.9~1.0 1.0~1.1
전자파 차폐필름 - - 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4
그라운드 보강필름 18 ㎛ 0.5 0.6~0.7 0.7~0.8 0.8~0.9 0.9~1.0 1.0~1.1
일반적으로 거리가 증가함에 따라 저항은 유의적으로 상승한다. 본 발명에서는 대략 0.1 Ω/cm 정도의 저항 증가율을 나타내므로, 거리에 따른 저항 증가율이 양호하여 그라운드 접속이 잘 이루어졌음을 알 수 있었다.
상기와 같이, 본 발명에서는 일면에 높은 표면 조도부를 갖는 제1금속층(예, 동박층)이 배치된 그라운드 보강필름을 채용함으로써, 관통홀 형성이나 도전성 접착제 충전 등의 별도의 추가 공정 없이 원하는 위치에 그라운드용 배선 패턴을 용이하게 연결할 수 있다. 이에 따라, 회로의 자유도를 부여하고, 제조공정의 간소화 및 비용절감 효과를 도모할 수 있음을 확인할 수 있었다.
100A, 100B, 100C, 100D: 그라운드 보강필름
10: 제1금속층
11: 돌기부
20: 접착층
30: 제2금속층
40: 제1기재층
50: 제2기재층
400: 전자파 차폐형 복합기판
410: 전자파 차폐필름(EMI 차폐필름)
411: 전자파 차폐필름의 절연층
412: 전자파 차폐필름의 전도층
420: 인쇄회로기판
421: 커버레이(Coverlay)층
422: 접지부

Claims (17)

  1. 일면에 복수의 돌기부를 갖는 제1금속층;
    상기 제1금속층의 일면을 덮는 접착층; 및
    상기 제1금속층의 타면에 형성된 제2금속층;을 포함하며,
    상기 복수의 돌기부 중 적어도 일부는 상기 접착층의 표면과 접촉하는 그라운드 보강필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1금속층과 복수의 돌기부는 일체로 형성되는 그라운드 보강필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 돌기부를 갖는 일면의 표면 조도(Rz)는 2 내지 35㎛인 그라운드 보강필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1금속층에서 일면의 표면 조도(R1)와 타면의 표면 조도(R2) 간의 비율(R1/R2)은 1 내지 350인 그라운드 보강필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1금속층은 구리(Cu)이며,
    상기 제2금속층은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 은(Ag), 금(Au), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 탄탈(Ta), 니오븀(Nb), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 및 아연(Zn)으로 구성된 군에서 선택되는 금속 또는 이들의 합금(alloy)인 그라운드 보강필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2금속층의 최외각층은 금(Au)으로 구성되는 그라운드 보강필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1금속층의 두께는 5 내지 35 ㎛ 이며,
    상기 제2금속층의 두께는 0.01 내지 5 ㎛인 그라운드 보강필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은 도전성 입자를 비포함하는 수지층인 그라운드 보강필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은 유리전이온도(Tg)가 -60 내지 140 ℃인 열가소성 수지 및 열경화성 수지 중 적어도 하나를 포함하는 그라운드 보강필름.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 열경화성 수지는 에폭시 수지, 페놀수지, 멜라민 수지, 실리콘 수지, 우레탄 수지 및 요소 수지로 구성된 군에서 선택된 1종 이상인 그라운드 보강필름.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 올레핀 수지, 아크릴 수지, 및 고무로 구성된 군에서 선택된 1종 이상인 그라운드 보강필름.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 접착층의 일면에 배치되는 제1기재층; 및
    상기 제2금속층의 일면에 배치되는 제2기재층; 중 적어도 하나를 더 포함하는 그라운드 보강필름.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1기재층은 이형지 및 이형 고분자 필름 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 그라운드 보강필름.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2기재층은 폴리이미드(PI) 필름, PET (polyethylene terephthalate) 필름, PEN (polyethylene naphthalate) 필름, 보호 필름, 및 캐리어 필름 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 그라운드 보강필름.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1기재층과 제2기재층의 두께는 각각 10 내지 150 ㎛인 그라운드 보강필름.
  16. 접지부를 갖는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판의 일면 상에 배치되고, 절연층과 전도층을 포함하는 전자파 차폐필름; 및
    상기 전자파 차폐필름 상에 배치되고, 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 그라운드 보강필름을 포함하며,
    상기 그라운드 보강필름의 복수의 돌기부 중 적어도 일부가, 상기 전자파 차폐필름의 절연층을 관통하여 전도층과 전기적으로 연결되고,
    상기 전도층은 상기 인쇄회로기판의 접지부와 연결되는 전자파 차폐형 복합기판.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 전자파 차폐필름의 절연층은 전도성 입자를 비포함하는 수지층인 전자파 차폐형 복합기판.
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