KR20210080286A - 저유전 특성이 우수한 폴리올레핀계 접착제 조성물, 이를 이용한 본딩 시트, 인쇄회로기판 및 그 제조 방법 - Google Patents

저유전 특성이 우수한 폴리올레핀계 접착제 조성물, 이를 이용한 본딩 시트, 인쇄회로기판 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

폴리올레핀계 수지, 다관능기 에폭시 수지, 에폭시 수지 경화제 및 무기 또는 유기 필러로서, 유전율(Dk)가 2.08~9.5 의 범위이고, 유전정접값(Df)가 0.0004~0.004인 무기 또는 유기 필러를 포함하는 것이고, 상기 에폭시 수지는 전체 폴리올레핀계 접착제 조성물 100 중량부에 대해 고형분으로 0.1 중량부 내지 15중량부로 첨가되는 저유전 특성이 우수한 폴리올레핀계 접착제 조성물, 이를 이용한 본딩 시트, 인쇄회로기판 및 그 제조 방법이 개시된다. 이에 따르면, 저유전율 및 저유전 손실율의 저유전 특성이 우수하면서도 PCB 또는 FPCB 제조 공정에서 요구되는 밀착력, 내열성과 기타 홀(hole) 신뢰성, 레진플로우 등의 물성도 만족시킬 수 있다.

Description

저유전 특성이 우수한 폴리올레핀계 접착제 조성물, 이를 이용한 본딩 시트, 인쇄회로기판 및 그 제조 방법{Polyolefin based adhesive composition having excellent low dielectric feature, bonding sheet, printed circuit board and method for preparing the same}
본 명세서는 저유전 특성이 우수한 폴리올레핀계 접착제 조성물, 이를 이용한 인쇄회로기판용 본딩 시트, 인쇄회로기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 폴리올레핀계 수지, 에폭시 수지, 에폭시 수지 경화제, 경화 촉매 및 무기 필러를 함유한 저유전 특성이 우수한 인쇄회로기판 제조용 폴리올레핀계 접착제 조성물 및 이를 적용한 본딩시트와 인쇄회로기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; 이하 PCB)을 사용하는 전자기기 제품의 경량화, 소형화 및 고밀도화에 따라, 보다 협소한 공간에서도 실장이 용이한 것을 필요로 하는데, 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board; 이하 FPCB)이 전자기기 제품의 핵심기판으로 채택되고 있다.
연성회로기판은 유연성을 갖는 절연성 필름의 표면에 금속박을 붙여 제조한 적층판(Laminated plate)을 기재로 사용하기 때문에 얇고 쉽게 구부러지는 특성이 있어 3차원 배선이 가능하므로 기기의 소형화 및 경량화에 유리하기 때문이다.
현재 PCB 분야에서의 고집적화, 고미세화, 고성능화 등에 대한 요구가 높아짐과 동시에 대용량 고속 전송이 주요 화두가 되고 있어, 이를 위해, 기재 및 기재 시트에 사용되는 접착제에도 우수한 전기 특성, 저유전율 등이 요구되고 있다.
이러한 특성을 만족시키기 위해서는 전송 속도를 빠르게 하는 저유전율 특성을 가지는 물질과 전송 손실을 감소시키기 위한 저유전 손실 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 일반적으로 주파수가 높아짐에 따라 전송손실이 커지므로 5G 주파수 영역(3.5GHz→28GHz) 적용을 위한 저전송손실(저유전손실율) 소재의 개발은 필수적이다.
기존에 제안된 접착제 조성물은 에폭시 수지와 아크릴로 니트릴부타디엔 고무(NBR)의 배합물이 대부분인데, 접착강도 및 내열성이 탁월하기 때문에 널리 사용되고 있다.
그러나 이러한 기존의 접착제로는 여전히 미세 패턴으로 인한 전기적 간섭의 최소화하지 못하고, 유전율이 높아서 고속 전송 소재로는 충분하지 않은 문제가 있다.
특히 고속전송을 하는 고주파 전자부품을 이용하는 FPCB 재의 경우, 동(copper) 회로 주위의 절연층(접착제 포함)에 저유전율 및 저유전 손실율이 요구된다.
특허문헌 1: 한국특허출원공개 제2019-39392호
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 일 측면에서, 저유전율 및 저유전 손실율의 저유전 특성이 우수하면서도 PCB 또는 FPCB 제조시 요구되는 밀착력, 내열성과 기타 홀(hole) 신뢰성, 레진플로우 등을 만족하는 폴리올레핀계 접착제, 이를 작용한 본딩시트 및 인쇄회로기판과 이들의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 저유전 특성이 우수한 인쇄회로기판 제조용 폴리올레핀계 접착제 조성물로서, 폴리올레핀계 수지, 다관능기 에폭시 수지, 예컨대 250 g/eq 이하 당량의 다관능기 에폭시 수지, 에폭시 수지 경화제 및 무기 필러를 포함하는 것이고, 상기 에폭시 수지는 전체 폴리올레핀계 접착제 조성물 100 중량부에 대해 고형분으로 0.1 중량부 내지 15중량부로 첨가되는 폴리올레핀계 접착제 조성물을 제공한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 또한, 기재 필름, 전술한 폴리올레핀계 접착제 조성물로 이루어진 폴리올레핀계 접착층 및 이형층이 적층된 본딩 시트를 제공한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 또한, 전술한 폴리올레핀계 접착제 조성물로 이루어진 폴리올레핀계 접착층이 인쇄회로기판의 절연층 면 또는 회로면에 형성된 인쇄회로기판을 제공한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 또한, 기재 필름에 전술한 폴리올레핀계 접착제 조성물을 코팅하여 폴리올레핀계 접착층을 형성하는 단계; 및 상기 폴리올레핀계 접착층에 이형 층을 형성하는 단계;를 포함하는 본딩 시트 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 또한, 상기 본딩 시트의 기재 필름 또는 이형 층을 박리하고 폴리올레핀계 접착층을 인쇄회로기판의 절연층 면 또는 회로면에 부착하는 단계;를 포함하는 인쇄회로기판 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 예시적인 구현예들의 폴리올레핀계 접착제 조성물과 이를 적용한 본딩시트 및 인쇄회로기판에 따르면, 저유전율 및 저유전 손실율의 저유전 특성이 우수하면서도 PCB 또는 FPCB 제조 공정에서 요구되는 밀착력, 내열성이 우수하고, 기타 홀(hole) 신뢰성, 레진플로우 등의 물성도 만족시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 구현예의 본딩시트 층 구성을 나타내는 개략도이다.
본 명세서에서, 밀착력이란 동박과 폴리이미드 필름 등 절연 필름 사이에 본딩시트를 사용하여 접착시킨 접착강도(kgf/cm)를 의미한다. 밀착력의 최소 스펙(Spec.)은 0.7 kgf/cm 이상이다.
본 명세서에서, 홀(hole) 신뢰성이란 홀 가공시 드릴 또는 레이저에 의해 발생되는 열에 의해 접착제 조성물이 녹거나 흘러내리지 않고 회로 가공을 가능하게 하는 신뢰성 항목을 의미한다
본 명세서에서, 레진플로우란 FPCB 제조 시 요구되는 레진 흐름 정도를 의미한다. 참고로, 회로층인 FCCL위에 커버레이를 적층시킴에 있어 오픈구간을 형성하기 위해 커버레이에 타발작업을 하는데 적층 후, 커버레이의 레진플로우가 많으면 회로의 오픈구간이 매꿔짐에 따라 SMT 실장공정에 지장이 생기게 된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 구현예들을 상세히 설명한다.
폴리올레핀계 접착제 조성물
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 저유전 특성 및 저유전 손실 특성이 우수하면서도 FPCB 제조 시 요구 되는 본딩 시트 물성인 내열성, 밀착력과 기타 홀(hole) 신뢰성, 레진 플로우 등을 만족하도록 폴리올레핀계 접착제 조성을 다음과 같이 배합하였다.
즉, 폴리올레핀계 접착제 조성물로서, 폴리올레핀 수지, 에폭시 수지, 에폭시 수지 경화제, 경화 촉매 및 무기 필러를 적용하였다.
이러한 폴리올레핀계 접착제 조성은 본딩시트의 기본 특성인 접착기능 및 내열성 등을 구현하면서도 우수한 저유전 특성을 달성할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 폴리올레핀 수지의 성분은, 바람직하게는 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 부텐, 부타디엔, 옥텐, 스티렌의 공중합체, 삼원공중합체, 사원공중합체일 수 있으며, 비제한적인 예시에서 예컨대, 부타디엔-스타이렌 공중합체 등일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 폴리올레핀 수지는 전체 접착제 조성물 100 중량부에 대해 고형분으로 10 중량부 내지 70중량부, 또는 10 내지 50중량부로 첨가될 수 있다.
폴리올레핀 수지가 10 중량부 이상이 첨가되어야 저유전 특성 및 PCB에 기반되는 기본 물성을 만족할 수 있으며, 70 중량부를 초과하는 경우 밀착력, 내열성을 맞추기 어렵고, 레진플로우 등 기계적인 물성이 저하될 수 있다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서, 특히 에폭시 수지 선정 시, 접착 기능을 강화하고, 폴리올레핀계 접착제 조성물의 유전율의 상승을 억제 하기 위해서 다관능기 에폭시 수지를 선정한다. 즉, 에폭시 작용기가 3개, 4개 또는 그 이상인 것이며, 이들을 둘 이상 혼합하여 사용할 수도 있다.
아울러, 이러한 다관능기 수지로서 당량이 낮은 에폭시를 선정한다. 에폭시 당량이 낮을수록 에폭시가 적게 들어감에 따라 유전율에 이점을 갖는다. 이러한 관점에서 에폭시 수지 당량은 250 g/eq 이하 수준이 되도록 한다. 보다 자세하게는 240 g/eq 이하, 230 g/eq 이하, 220 g/eq 이하, 210 g/eq 이하, 200 g/eq 이하, 190 g/eq 이하, 180 g/eq 이하, 170 g/eq 이하, 160 g/eq 이하, 150 g/eq 이하, 140 g/eq 이하, 130 g/eq 이하, 120 g/eq 이하, 110 g/eq 이하, 100 g/eq 이하, 90 g/eq 이하, 80 g/eq 이하, 70 g/eq 이하 또는 60 g/eq 이하일 수 있다. 또는 50 g/eq 이상, 60 g/eq 이상, 70 g/eq 이상, 80 g/eq 이상, 90 g/eq 이상, 100 g/eq 이상, 110 g/eq 이상, 120 g/eq 이상, 130 g/eq 이상, 140 g/eq 이상, 150 g/eq 이상, 160 g/eq 이상, 170 g/eq 이상, 180 g/eq 이상, 190 g/eq 이상, 200 g/eq 이상, 210 g/eq 이상, 220 g/eq 이상, 또는 230 g/eq 이상일 수 있다.
상기 당량 범위의 다관능기 예폭시 수지는 예컨대 아미노 페놀계 에폭시 화합물, 페놀 노볼락형 에폭시 화합물, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 화함물, TGDDM(N,N'-tetraglycidyl diaminodiphenylmethane), TPETGE(tetraphenolethane tetraglycidyl ether) 등 일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 에폭시 수지는 전체 폴리올레핀계 접착제 100 중량부에 대해 고형분으로 0.1 중량부 내지 20중량부로 첨가한다.
상기 에폭시 수지가 0.1 중량부 미만의 경우 가교 밀도 및 접착제 응집력이 약해져 밀착력이 저하되고 내열성이 저하될 수 있다. 또한 20 중량부를 초과할 경우 폴리올레핀계 접착제 조성물의 유전율 및 유전정접이 상승하게 된다.
한편, 본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 폴리올레핀계 접착제 조성물 내에 에폭시 수지 경화제를 포함한다.
해당 경화제는 에폭시 수지를 경화시키는 역할을 수행하는 것으로, 경화 반응 시 내열성 및 접착 특성이 개선되는 효과를 유발할 수 있다. 이러한 경화제로서는, 주로 아민계가 통상적으로 사용되나, 저유전 특성을 강화하기 위해 페놀계 경화제나 이소시아네이트계 경화제, 활성 에스테르 경화제 등을 사용할 수 있다.
상기 경화제의 첨가량은 에폭시 수지의 당량에 활성 수소량을 계산해서 경화에 적절한 양으로 첨가할 수 있으며, 비제한적 예시에서 예컨대 5~40 중량부로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 예시적인 구현예들에서의 접착제 조성물은 다량의 무기 또는 유기 필러로서, 유전율(Dk)가 2.0~9.5의 범위이고, 유전정접값(Df)가 0.0004~0.004인 무기 또는 유기 필러를 사용한다.
이러한 필러는 유전체의 유전율, CTE(Coefficient of Thermal Expansion)값을 저하시키기 위함이다.
사용될 수 있는 무기 필러로는, 실리카, 알루미나, 산화마그네슘, 규산마그네슘, 산화티탄, 질화 붕소, 지르코니아, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 그리고 수산화 알루미늄 등이 있으나 이에 한정되지 않는다. 참고로, 예컨대 실리카는 Dk 3.78 및 Df 0.0004이고, 알루미나는 9.5 Dk 및 Df 0.00285이고, 수산화 알루미늄은 Dk 9.5 및 Df 0.0005 등이다.
또한, 유기 필러로는 예컨대 PTFE (폴리테트라플루오르에틸렌) 필러(Dk 2.08, Df 0.0008) 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
예시적인 일 구현예에서, 무기 필러는 접착제 조성물 100 중량부에 대하여 10 중량부 내지 70 중량부 정도의 범위로 사용할 수 있다. 바람직하게는, 10 중량부 내지 50중량부로 사용할 수 있다..
상기 무기 필러를 10 중량부 미만으로 사용하는 경우 CTE 값이 높아질 수 있고, 레진 플로우가 미흡하게 될 수 있다. 또한, 무기 필러를 70 중량부 넘게 사용하는 경우 밀착력이 저하될 수 있고, 분산성 및 점도 문제로 인해 작업성이 저하될 수 있다.
예시적인 일 구현예애서, 무기 필러의 크기는 0.5~5㎛, 또는 0.5~3㎛가 바람직하다. 여기서, 무기 필러의 크기는 무기 필러 입자 크기로서 SEM 사진으로 측정할 수 있는 평균 입자 크기를 의미한다.
또한, 본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 필요에 따라서, 에폭시 수지와 에폭시 수지 경화제의 반응을 촉진하는 경화 촉매가 선택적으로 사용될 수 있다. 비제한적인 예시에서, 이러한 경화 촉매로서 이미다졸계, 포스핀계, 보론계 등의 경화 촉매를 첨가할 수 있다.
상기 경화 촉매는 에폭시 수지 100 중량부에 대해 통상 0.1 내지 5중량부, 바람직하게는 0.5~3 중량부가 함유될 수 있다. 상기 범위를 벗어나 많이 첨가되면 경화반응이 빨리 일어나 사용이 어렵고 반경화 제품으로 사용하기가 어려울 수 있다.
추가적으로, 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 접착제 조성물에는 필요에 따라, 탈수제, 가소제, 내후제, 산화 방지제, 열 안정제, 윤활제, 대전 방지제, 표백제, 착색제, 전도제, 이형제, 표면 처리제, 점도 조절제, 인계 난연제 등의 난연 필러 등의 첨가제를 더 배합할 수 있다.
본딩 시트와 FPCB 및 그 제조 방법
도 1은 본 발명의 예시적인 구현예에 본딩시트 층 구성을 나타내는 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 예시적인 구현예에서는, PET(polyethylene terephthalate) 필름 등의 기재 필름(10), 전술한 폴리올레핀계 접착층(20) 및 이형 층(30)의 3층 구조의 본딩 시트를 제공한다.
상기 본딩 시트를 제조하기 위하여, 기재 필름으로서 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(코팅용 기재 필름)을 사용한다. 이러한 기재 필름은 예컨대 25~75㎛ 두께를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 기재의 두께가 너무 얇은 것은 쉽게 구겨질 수 있어 다루기가 어렵고, 너무 두꺼운 경우 부피가 커져 취급하기 어려워질 수 있고 제조원가도 상승할 수 있다.
한편, 상기 기재 필름에 전술한 폴리올레핀계 접착제를 코팅을 한다. 이때 접착제 층의 두께는 5~50㎛의 두께를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 폴리올레핀계 접착층의 두께가 5㎛ 미만일 경우에는 두께가 미미한 관계로 동(copper) 회로나 폴리이미드 필름과 같은 절연 필름에 접착시 접착력이 저하되는 문제가 발생할 수 있으며, 동(copper) 회로 영역에서 충진이 되지 않아 내열성이 좋지 않게 될 수 있다. 반대로 폴리올레핀계 접착층의 두께가 50㎛를 초과하는 경우 원가 상승의 요인이 되며, 굴곡성이 필요한 박막 FPCB에는 지나치게 두꺼운 두께로 인해 굴곡반경이 작아서 굴곡성의 저하가 발생할 수 있다. 참고로, 아래 실시예에서는 25㎛로 코팅을 하였다.
한편, 전술한 폴리올레핀계 접착제 층에 보호용 이형 층을 적층한다. 이형층은 FPCB 제조 공정 시, 이물로부터 보호하기 위한 보호 필름 역할을 하기 위함이다. 이형층은 이형 소재를 이용하여 적층하며, 이형 소재로서 예컨대 이형 종이를 주로 사용할 수 있다.
비제한적인 예시에서, 상기 이형 종이로서, PE 코팅, PP 코팅, PP 합지된 것을 사용할 수 있고, 필요에 따라 박리를 위한 이형제가 코팅이 된 이형 종이를 사용할 수 있다. 타발성이 우수하고, 박리력 등을 고려해서 두께 및 코팅 소재, 이형제를 선정해서 이형 소재로 적용한다.
상기 기재 필름에 폴리올레핀계 접착제를 코팅할 경우, 예를 들어 그라비아 코팅, 마이크로 그라비아 코팅, 스핀 코팅, 스크린 프린팅, 코마 코팅(comma coating), 다이 코팅(die coating) 등의 코팅 공정을 하나 이상 이용하여 해당 폴리올레핀계 접착제를 기재 필름 상에 도포하고 건조시킨 뒤, 이형 소재(예컨대 이형지)를 합지시킬 수 있다.
한편, 이와 같이 제조된 본딩 시트는 FPCB 제조시 회로를 다층으로 형성하기 위한 접착층으로 적용된다.
본딩 시트의 기재 필름 또는 이형소재를 박리하고 폴리올레핀 접착제면을 연성회로기판(FPCB)의 절연층면 또는 회로면에 부착되어 적층하는데 사용되며, 적층이 완료된 시편을 가지고 핫 프레스(Hot-press) 공정을 통해 압착하여 FPCB 제품을 제조한다.
비제한적인 예시에서, 핫 프레스(Hot-press) 조건은 예컨대 140~185℃ 온도 조건하에 약 30분에서 2시간, 그리고 약 20~50kg 면압 조건으로 수행할 수 있다.
이하의 실시예를 통하여 본 발명의 예시적인 구현예들을 더욱 상세하게 설명된다. 본 명세서에 개시된 실시예들은 단지 설명을 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
[실험 1]
본 실험에서는 에폭시 수지의 종류를 달리하여 유전율, 유전정접, 밀착력 및 내열성을 평가하였다.
구체적으로, 폴리올레핀 수지 30중량부, 후술한는 각 에폭시 수지(국도화학 제품) 10 또는 20중량부, 활성 에스테르계 에폭시용 경화제 20중량부, 이미다졸계 촉매 1중량부 및 실리카 필러(Dk 3.78 / Df 0.0004) 30중량부로 배합된 수분 흡습이 적은 폴리올레핀계 접착제를 PET에 도포한 후 이형지를 적층한 본딩시트를 제조하였다.
본딩시트의 이형 PET와 이형소재(이형지)를 제거하고 반경화(B-stage) 상태의 접착제만을 취하여 열과 압력으로 완전경화(C-stage) 상태로 만든다. 시편을 40mm x 40mm 크기로 잘라 keysight Network Analyer 장비를 이용하여 SPDR 방식으로 측정하여 10GHz 주파수 상의 유전상수(유전율)(Dielectric constant)값과 유전정접(Dissipation factor)(Loss tanδ)값을 측정하였다.
본딩시트 밀착력은 동박과 폴리이미드(polyimide) 필름사이에 본딩시트를 넣고 열과 압력을 가해 접착시킨 후, 시편을 10mm폭으로 절단하여 90˚ Peel strength Tester기를 이용하여 peel strength를 측정하였다
본딩시트 내열성 또한 동박과 폴리이미드(polyimide) 필름 사이에 본딩시트를 넣고 열과 압력을 가해 접착시킨 후, 일정크기의 시편을 취하여 288℃ 납조에 시편을 띄워 10초를 견뎌내는지 여부를 확인하여 내열성을 평가하였고, 그 결과를 ○ (견뎌냄), × (견뎌내지 못함)으로 표시하였다.
사용한 에폭시 수지에 따른 유전율, 유전정접, 밀착력, 내열성 평가 결과를 다음 표 1 및 2에 나타내었다.
비교예 비스페놀 A
에폭시		 비스페놀 F 에폭시 노블락
에폭시		 사이클로알리파틱
에폭시
에폭시
중량부
(고형분
기준)		 10 20 10 20 10 20 10 20
유전율(Dk) 2.7 2.8 2.7 2.8 2.7 2.7 2.6 2.6
유전정접(Df) 0.0039 0.0064 0.0037 0.0063 0.0033 0.0050 0.0020 0.0038
밀착력(kgF) 1.3 1.5 1.3 1.5 0.7 0.9 1.1 1.3
내열성 O O O O O O X X
실시예 다관능 에폭시
(아미노페놀에폭시)
에폭시 중량부
(고형분
기준)		 10 12 15 20 25 30
유전율(Dk) 2.5 2.38 2.38 2.39 2.40 2.40
유전정접(Df) 0.0014 0.00215 0.00248 0.00355 0.00429 0.00566
밀착력(kgF) 1.2 1.2 1.3 1.4 1.6 1.8
내열성 O O O O O O
일반적으로 에폭시는 경화제와의 경화 반응 과정에서 2차 알코올이 발생하여 유전율 상승의 원인이 된다. 다만 에폭시 수지의 구조적 차이로 인하여 타입에 따라 유전율, 유전정접 등은 각각 다르게 나타나게 된다.
BPA(Bisphenol A), BPF(Bisphenol F)의 경우 반복구조에 -OH기가 존재하여 분극 현상이 발생하여, 유전율, 유전정접이 상승하게 된다.
크레졸 노블락 에폭시(Cresol Novolac Epoxy)의 경우 반복구조에 -OH가 존재하지 않기 때문에 BPA, BPF에 비해 유전율, 유전정접이 상대적으로 유리하지만 밀착력이 상대적으로 낮았다.
반면, 다관능 에폭시 수지(Multi-Functional Epoxy)인 아미노페놀 에폭시의 경우 당량이 70~200 g/eq 로 적어서 에폭시가 유전율 상승에 미치는 영향이 가장 적어서 유리했고, 에폭시 작용기가 3개 이상이기 때문에 경화밀도가 상승, 밀착력에 이점을 가졌으며, 에테르(Ether) 작용기가 적어서 유전율, 유전정접이 가장 좋은 값을 가졌다.
사이클로알리파틱 에폭시(Cycloaliphatic Epoxy)의 경우 알리파틱(Aliphatic)한 구조의 영향으로 유전율, 유전정접은 양호하게 나왔지만, 내열성이 약했다.
아울러, 전체적으로 에폭시 수지의 중량부가 15중량부에서 20 중량부까지 증량할 경우, 유전율과 유전정접이 상승했는데, 특히 유전정접의 상승폭이 컸다.
참고로, 저유전 특성 및 저유전 손실의 측면에서, 유전율은 3.0 Dk 이하이면 바람직하고, 유전정접 값은 0.003 Df 이하면 바람직하다.
[실험 2]
본 실험 2에서는 실험 1의 다관능 에폭시 수지를 함유하는 폴리올레핀계 접착제에 대하여, 무기 필러(실리카 필러)의 함량만을 달리한 후, 실험 1과 마찬가지로 유전율, 유전정접, 밀착력, 내열성을 평가하였다.
실시예1은 폴리올레핀계 접착제 100중량부에 무기 필러 20중량부를 첨가하였다. 실시예 2는 폴리올레핀계 접착제 100중량부에 무기 필러 30중량부를 첨가하였다. 실시예 3은 폴리올레핀계 접착제 100중량부에 무기 필러 40중량부를 첨가하였다. 실시예 4는 폴리올레핀계 접착제 100중량부에 무기 필러 50중량부를 첨가하였다. 실시예 5는 폴리올레핀계 접착제 100중량부에 무기 필러 60중량부를 첨가하였다.
아래 표 3에 실시예 1 내지 5에 따른 무기 필러 함량 별 유전율, 유전정접, 밀착력, 내열성을 평가 결과를 나타내었다.
구 분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
유전율(Dk) 2.4 2.4 2.5 2.5 2.6
유전정접(Df) 0.0016 0.0015 0.0014 0.0013 0.0013
밀착력(kgF) 1.5 1.3 1.2 1.0 0.7
내열성 O O O O X
위 표 3으로부터 알 수 있듯이, 유전율 평가 결과, 폴리올레핀계 접착제 조성물의 유전율 및 유전정접이 매우 양호함(기준 3.0↓, 0.003↓) 을 확인하였으며, 무기 필러 함량이 높아지면 유전율은 상승하나, 유전정접은 낮아짐을 확인하였고, 무기 필러 함량이 많아질수록 수지비율이 낮아져 접착력이 저하됨을 확인하였다.
유전율과 유전 정접, 밀착력, 내열성 모두를 고려할 때 바람직한 무기 필러 함량 범위는 폴리올레핀계 접착제 100 중량부에 대하여 10중량부 이상 50중량부 이하로 사용하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
[실험 3]
한편, 본 실험 3에서는 실험 2의 실시예 3과 같이 무기 필러(실리카 필러)의 함량은 폴리올레핀계 접착제 100 중량부에 대해 40중량부로 고정하고, 필러의 크기를 각각 달리하여 물성을 측정하였다. 물성은 실험 1과 마찬가지로 유전율, 유전정접, 밀착력, 내열성을 평가하였다.
표 4는 무기 필러의 각 사이즈 별 유전율, 유전정접, 밀착력, 내열성 평가 결과를 기재한 것이다.
구 분 0.3㎛ 0.5㎛ 1㎛ 3㎛ 5㎛
유전율(Dk) 2.5 2.5 2.5 2.6 2.7
유전정접(Df) 0.0011 0.0013 0.0014 0.0019 0.0027
밀착력(kgF) 0.6 1.1 1.2 1.2 1.2
내열성 X O O O O
표 4에 기재된 바와 같이, 필러 크기 별로 유전율을 측정한 결과, 크기가 작을수록 저유전 특성을 확인할 수가 있었으나, 크기가 작으면 비표면적이 증가하여, 접착제 교반시 분산이 안되는 문제가 발생되며, 수지의 함침량이 증가되어 수지 기능이 저하되었다. 이에 따라 밀착력과 내열성이 저하됨을 확인하였다. 따라서, 무기 필러의 범위는 0.5~5㎛ 또는 0.5~3㎛가 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
이상에서 본 발명의 비제한적이고 예시적인 구현예들을 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상은 첨부 도면이나 상기 설명 내용에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하며, 또한, 이러한 형태의 변형은 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 할 것이다.

Claims (7)

  1. 인쇄회로기판 제조용 폴리올레핀계 접착제 조성물로서,
    폴리올레핀계 수지;
    다관능기 에폭시 수지;
    에폭시 수지 경화제; 및
    무기 또는 유기 필러로서, 유전율(Dk)가 2.08~9.5이고, 유전정접값(Df)가 0.0004~0.004인 무기 또는 유기 필러;를 포함하는 것이고,
    상기 다관능기 에폭시 수지는 전체 폴리올레핀계 접착제 조성물 100 중량부에 대해 고형분으로 0.1 중량부 내지 15중량부로 첨가되는 것이며,
    상기 다관능기 에폭시 수지는 에폭시 작용기가 3개 이상이고, 250 g/eq 이하의 당량을 가지는 것을 특징으로 하는 저유전 특성이 우수한 폴리올레핀계 접착제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리올레핀 수지는 전체 폴리올레핀계 접착제 조성물 100 중량부에 대해 고형분으로 10 중량부 내지 70중량부로 첨가 되는 것이고,
    상기 필러는 전체 폴리올레핀계 접착제 조성물 100 중량부에 대하여 10 내지 70 중량부로 함유되는 것이며,
    상기 필러의 입자 크기는 0.5~5㎛인 것을 특징으로 하는 저유전 특성이 우수한 폴리올레핀계 접착제 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 조성물은 경화 촉매를 에폭시 수지 100 중량부에 대해 0.1 내지 5중량부로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저유전 특성이 우수한 폴리올레핀계 접착제 조성물.
  4. 기재 필름;
    제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 폴리올레핀계 접착제 조성물로 이루어진 폴리올레핀계 접착층; 및
    이형 층이 적층된 것을 특징으로 하는 본딩 시트.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 폴리올레핀계 접착제 조성물로 이루어진 폴리올레핀계 접착층이 인쇄회로기판의 절연층 면 또는 회로면에 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
  6. 기재 필름에 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 폴리올레핀계 접착제 조성물을 코팅하여 폴리올레핀계 접착층을 형성하는 단계; 및
    상기 폴리올레핀계 접착층에 이형 층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩 시트 제조 방법.
  7. 제 4 항의 본딩 시트의 기재 필름 및 이형 층 중 하나 이상을 박리하고 폴리올레핀계 접착층을 인쇄회로기판의 절연층 면 또는 회로면에 부착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조 방법.
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