KR20210017582A - 접착력을 높이기 위해 금속판베이스접합면의 거친샌딩방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속판과 동박구조물을 접합하여 금속베이스 기판을 제조하는 방법에 있어서, 금속판을 제공하는 단계 상기 금속판의 표면에 샌딩노즐을 통하여 분사되는 투사재로서 상기 금속판의 표면 전체에 일정크기의 표면거칠기를 갖는 조도면을 부여하는 단계; 상기 표면거칠기가 부여된 금속판을 세척한 다음 금속판을 건조하는 단계 상기 금속판의 일측면 또는 상기 동박구조물의 일측면에 도포된 접착제를 매개로 금속판과 동박구조물을 접합하는 단계 및 상기 금속판과 동박구조물이 적층된 적층판을 고온으로 열압착하여 금속베이스원판을 제조하는 단계를 제공한다.
본 발명에 의하면, 동박층의 일측 접합면을 도금에 의하여 거침처리하는 대신에 금속판의 일측 접합면을 샌딩에 의해 거침처리하여 인체에 유해한 가스발생 및 수처리에 따른 수질오염 및 전해액에 의한 설비부식을 근본적으로 방지하고, 거침처리된 금속판과 동박층간간의 접합강도를 충분히 향상시킬 수 있다.

Description

접착력을 높이기 위해 금속판베이스접합면의 거친샌딩방법{Rough sanding method of metal plate bases jugging to increase adhesion}

본 발명은 샌딩공법을 이용하여 금속베이스원판을 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 동박층의 일측접합면을 도금에 의하여 거침처리하는 대신에 금속판의 일측 접합면을 샌딩에 의해 거침처리하여 인체에 유해한 가스발생 및 수처리에 따른 수질오염 및 전해액에 의한 설비부식을 근본적으로 방지하고, 거침처리된 금속판과 동박층간간의 접합강도를 충분히 향상시킬 수 있는 샌딩공법을 이용한 금속베이스원판 제조방법에 관한 것이다.

금속 베이스 기판을 제조하는 공정 중 금속판에 인쇄회ㄹ로용 동박층을 접합하기전 접합강도를 높이기 위해 상기 동박층의 일측면은 거침도금처리하는 공정을 수행하게 된다. 이러한 동박층의

거침도금처리공정은 황산동용액에서 연속적으로전해 전착법으로동생박(rawfoil)을 제조하고, 제조된 동생박과 금속판간의 접합강도를 높이기 위해서 동생박면에 동노들(cooper nodel)을 형성하는 거침도금처리를 하거나 거침처리된 베리어층(barrier layer)을 형성시킨 후 전해크로메이트 방청처리하여 동박층을 제조하게 된다.

그러나, 금속판과 동박층간의 접합강도를 높이기 위해서 동박층을 전해처리하는 도금공정은 독성을 갖는 산성전해용액을 사용하기 때문에 조업 중 위해가스가 발생하는 위험성이 높고, 폐수처리시 수질을 오염시키는 환경오염의 문제점을 수반할 뿐만 아니라 산성 전해용액에 의해서 주변설비가 부식되었다.

또한, 동박층에 패턴회로를 형성하기 위한 에칭공정시에는 염화제일동 용액, 염화제일철 용액 또는 과황산암모늄 용액 등과 같은 에칭액에 의해서 아연이 동보다 빨리 용해되어 아연이 우선 침식당하여 동박회로와 금속판간의 접착면적이 감소하는 언더마이닝(undermining)현상이 발생하고, 이로 인하여 금속판과 동박층의 접합 후 이들 간의 접합강도가 저하되어 동박층과 금속판이 서로 분리되는 제품불량을 초래하고, 이로 인하에 제품신뢰성을 저하시키는 주요원인으로 작용하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 동박층의 일측 접합면을 도금에 의

하여 거침처리하는 대신에 금속판의 일측 접합면을 샌딩에 의해 거침처리하여 인체에 유해한 가스발생 및 수처리에 따른 수질오염 및 전해액에 의한 설비부식을 근본적으로 방지하고, 거침처리된 금속판과 동박층간간의 접합강도를 충분히 향상시킬 수 있는 샌딩공법을 이용한 금속베이스원판 제조방법을 제공하고자 한다

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서, 본 발명은 금속판과 동박구조물을 접합하여 금속베이스 기판을 제조하는 방법에 있어서, 금속판을 제공하는 단계 상기 금속판의 표면에 샌딩노즐을 통하여 분사되는 투사재로서 상기 금속판의 표면 전체에 일정크기의 표면거칠기를 갖는 조도면을 부여하는 단계; 상기 표면거칠기가 부여된 금속판을 세척한 다음 금속판을 건조하는 단계 상기 금속판의 일측면 또는 상기 동박구조물의 일측면에 도포된 접착제를 매개로 금속판과 동박구조물을 접합하는 단계 ; 및 상기 금속판과 동박구조물이 적층된 적층판을 고온으로 열압착하여 금속베이스원판을 제조하는 단계를 제공함을 특징으로 하는 샌딩공법을 이용한 금속베이스원판 제조방법을 제공한다.

바람직하게, 상기 금속판은 알루미늄, SUS 또는 스틸재 중 어느 하나로 이루어진다.

바람직하게, 상기 조도면을 부여하는 단계는 상기 샌딩노즐이 정지된 상태에서 상기 금속판의 상대이동을 하는것에 의해서 이루어지거나 상기 금속판이 정지된 상태에서 상기 샌딩노즐의 상대이동에 의해서 이루어진다.

바람직하게, 상기 동박구조물은 적어도 한층의 동박층으로 이루어진다.

바람직하게, 상기 동박구조물은 적어도 한층의 동박층이 일측면에 접합된 절연층으로 이루어진다.

본 발명에 의하면, 샌딩노즐을 통해 고속 분사되는 투사재로서 금속판의 표면 전체에 표면거칠기를 갖는 조도면을 부여하고, 세척하고 건조된 금속판의 조도면 또는 동박구조물의 일측면에 도포된 접착제를 매개로 금속판과동박구조물을 접합한 다음, 금속판과 동박구조물이 적층된 적층판을 고온으로 열압착하여 금속베이스원판을 제조함으로써, 종래와 같이 동박층의 일측 접합면을 도금방식과 같은 화학적처리방식에 의하여 거침 처리할 필요가 없기 때문에 인체에 유해한 가스발생이 없고, 수처리에 따른 수질오염을 근본적으로 방지하여 작업환경을 개선할 수 있으며, 전해액에 의한 설비부식을 예방할 수 있다.

또한, 조도면을 갖는 금속판과 동박층간의 접합강도를 향상시키고 안정적으로 유지함으로써 동박이 박리되는 제품불량을 방지하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 얻어진다.

도 1,2,3,4,5,6은 본 발명의 실시 예에 따른 샌딩공법을 이용한 금속베이스원판 제조공정을 도시한 공
정도이다.

도 1~6은 본 발명의 실시 예에 따른 샌딩공법을 이용한 금속베이스원판 제조공정을 도시한 공

정도이다.

본 발명의 실시 예에 따라 금속판(10)과 동박구조물(20)을 접합하여 금속베이스 기판(100)을 제조하는 공정은 도 1~6와 도시한 바와 같이, 금속판을 제공하는 단계(S110), 표면거칠기를 부여하는 단계

(S120), 금속판을 세척, 건조하는 단계(S130), 접합하는 단계(S140) 및 열압착하는 단계(150)를 포함한다.

먼저, 도 1(a)에 도시한 바와 같이, 일정크기로 절단된 금속판(10)을 준비하여 제공한다(S110).

그리고, 상기 금속판(10)의 표면에 샌딩노즐(3)을 통하여 분사되는 투사재로서 상기 금속판(10)의 표면 전체에일정크기의 표면 거칠기(Ra)를 부여한다(S120).

상기 금속판(10)의 표면에 표면 거칠기를 부여하는 공정은 도 2(a)에 도시한 바와 같이, 상기 금속판(10)의 직상부에 적어도 하나 이상의 샌딩노즐(3)을 배치한 상태에서 상기 샌딩노즐(3)을 통해 고속으로 분사되는 모래,연삭재등과 같은 투사재를 금속판(10)의 표면에 부딪히게 함으로써 상기 금속판(10)의 표면에 일정크기의 표면거칠기를 갖는 조도면(12)을 형성하는 것에 의해서 이루어진다.

이때, 상기 샌딩노즐(3)이 복수개 구비되는 경우 복수개의 샌딩노즐(3)은 금속판의 폭방향으로 일정간격을 두고 배치되거나 금속판의 길이방향으로 일정간격을 두고 배치될 수 있다.

이러한 샌딩노즐(3)은 금속판과의 사이에 형성되는 일정간격을 가변시킬 수 있도록 상하이동가능하도록 구비될수도 있다.

여기서, 상기 샌딩노즐(3)을 통하여 금속판의 표면에 표면거칠기를 갖는 조도면(12)을 형성하는 부여하는 처리법은 샌드 블라스트(sand blast)법이라고도 하며, 이러한 샌드 블라스트법은 블라스트에 사용되는 연마재 입자와 같은 투사재를 고속도로 금속판측으로 분사하여 금속판 표면에 부착된 이물질과 오물 등을 제거함과 동시에 이른바 "앵커 패턴"이라 불리우는 조면을 형성시켜 표면 거칠기를 부여하는 것이다.

또한, 상기 금속판(10)의 표면 전체에 일정크기의 표면 거칠기를 갖는 조도면(12)을 형성하는 공정은 도 2에도시한 바와 같이, 상기 샌딩노즐(3)을 정지한 상태에서 상기 금속판(10)을 일방향 도면상 화살표 P방향으로 미도시된 롤러의 회전동력에 의해 상대이동시키는 것에 의해서 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 반대로 상기 금속판(10)을 정지시킨 상태에서 상기 샌딩노즐(3)을 일방향 도면상 화살표 P

방향의 정반대방향으로 상대이동시키는 것에 의해서 이루어질 수도 있다.

이때, 상기 금속판(10) 또는 샌딩노즐(3)의 이동속도 및 상기 금속판과 샌딩노즐의 출구단간의 간격은 상기 금속판의 표면에 거칠기를 부여하고자 하는 거침정도에 따라 가변될 수 있다.

이러한 금속판(10)은 알루미늄, SUS 또는 스틸재 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

연속하여, 상기 샌딩노즐(3)에 의해서 표면거칠기가 부여된 금속판(10)을 세척한 다음 금속판을 건조한다

샌드 블라스트 공정에 의해서 접착제가 도포되는 일측 표면에 대하여 표면거칠기를 부여하는 공정이 종료된 금속판(10)은 세척 및 건조공정으로 이송한다.

이러한 금속판(10)의 표면을 세척하는 공정은 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 금속판(10)의 직상부에 적어도 하나 이상의 물분사노즐(4)을 배치한 상태에서 이루어지고, 상기 물분사노즐(4)이 복수개 구비되는 경우 복수개의 물분사노즐(4)은 금속판의 폭방향으로 일정간격을 두고 배치되거나 금속판의 길이방향으로 일정간격을 두고배치될 수 있다.

이러한 물분사노즐(4)은 금속판과의 사이에 형성되는 일정간격을 가변시킬 수 있도록 상하이동가능하도록 구비될 수도 있다.

또한, 상기 금속판(10)의 표면을 세척하는 공정은 도 1(c)에 도시한 바와 같이, 상기 물분사노즐(4)을 정지한 상태에서 상기 금속판(10)을 일방향 도면상 화살표 P방향으로 미도시된 롤러의 회전동력에 의해 상대이동시키는 것에 의해서 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 반대로 상기 금속판(10)을 정지시킨 상태에서 상기 물분사노즐(4)을 일방향 도면상 화살표 P방향의 정반대방향으로 상대이동시키는 것에 의해서 이루어질 수도 있다.

이때, 상기 금속판(10) 또는 물분사노즐(4)의 이동속도 및 상기 금속판과 물분사노즐의 출구단간의 간격은 상기 금속판의 표면에 전달하고자 하는 물분사압력의 세기 및 분사면적에 따라 가변될 수 있다.

그리고, 상기 물분사노즐(4)도 샌딩노즐(3)과 마찬가지로 정지한 상태에서 상기 금속판(10)을 일방향 도면상 화살표 P방향으로 미도시된 롤러의 회전동력에 의해 상대이동시키는 것에 의해서 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 반대로 상기 금속판(10)을 정지시킨 상태에서 상기 물분사노즐(4)을 일방향 도면상 화살표 P방향의 정반대방향으로 상대이동시키는 것에 의해서 이루어질 수도 있다.

또한, 세척공정을 거치면서 세척된 금속판(10)을 건조하는 공정은 상기 금속판을 일정시간 동안 대기중에 노출시켜 자연건조시킬 수 있지만 건조시간을 단축시키기 위해서 가열로에 금속판을 통과시켜 50℃에서 65℃로 예열건조하는 건조공정을 수행하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 가열로는 히팅 플레이트(heating plate)를 이용하는 오븐챔버(oven chamber)형태의 가열로를 사용하는 것이 바람직하며, SCR(실리콘제어 정류기) 비례제어 방식으로 온도를 제어하여, 허용오차 ±1℃ 이내에서 가열로의 내부 온도를 제어할 수 있다.

연속하여, 상기 금속판(10)의 일측면 또는 상기 동박구조물(20)의 일측면에 도포된 접착제(30)를 매개로 금속판(10)과 동박구조물(20)을 접합한다(S140).

도 4에 도시한 바와 같이, 상기 금속판(10)의 일측면인 조도면(12) 또는 동박구조물(20)의 일측면에 접착제(30)를 도포한 다음, 상기 접착제를 매개로 하여 금속판(10)과 동박구조물(20)을 상하 접합하여 적층판을 제조한다.

여기서, 상기 동박구조물(20)은 적어도 한층의 동박층(21)으로 이루어질 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 적어도 한층의 동박층(21)과, 상기 동박층(21)이 일측면에 접합된 절연층(22)으로 이루어지는 적층물로 이루어질 수 있다.

이러한 절연층(22)은 FR4, PI와 같은 수지소재 또는 세라믹 소재로 이루어진다.

그리고, 상기 금속판(10)과 동박구조물(20)이 적층되어 접합된 적층판을 상,하부가압부재(41,42)사이에 배치한다음 상기 적층판을 열압착하여 금속베이스원판(100)을 완성한다(S150).

즉, 상기 금속판(10)과 동박구조물(20)이 접합된 적층판은 도 1(e)(f)에 도시한 바와 같이, 상부가압부재(41)와하부가압부재(42)사이에 배치하여 일정세기의 가압력(F)으로 가압하면서 일정온도의 열을 제공함으로써 상기 적층판을 열압착하게 되면 상기 금속판(10), 동박구조물(20)은 접착제를 매개로 하여 일체화되는 금속베이스원판(100)을 제조완성하게 된다.

3.샌딩노즐 4 분사노즐
10.금속판 12.조도면
20.동박구조물 21.동박층
22.절연층 30.접착제

Claims (1)

1. 금속판과 동박구조물을 접합하여 금속베이스 기판을 제조하는 방법에 있어서,
   금속판을 제공하는 단계
   상기 금속판의 표면에 샌딩노즐을 통하여 분사되는 투사재로서 상기 금속판의 표면 전체에 일정크기의 표면거칠기를 갖는 조도면을 부여하는 단계
   상기 표면거칠기가 부여된 금속판을 세척한 다음 금속판을 건조하는 단계
   상기 금속판의 일측면 또는 상기 동박구조물의 일측면에 도포된 접착제를 매개로 금속판과 동박구조물을 접합하는 단계 및 상기 금속판과 동박구조물이 적층된 적층판을 고온으로 열압착하여 금속베이스원판을 제조하는 단계를 제공함을 특징으로 하는 샌딩공법을 이용한 금속베이스원판 제조방법.
   청구항 2
   제1항에 있어서, 상기 금속판은 알루미늄, SUS 또는 스틸재로 이루어짐을 특징으로 하는 샌딩공법을 이용한 금속베이스원판 제조방법.

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