KR20230134638A - 아트워크 필름 표면 보호용 코팅 이형 테이프 - Google Patents

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Abstract

-. 기술분야
산업용 인쇄회로기판 생산 시 사용
-. 해결하고자 하는 과제
인쇄회로기판 생산 시 노광의 횟수를 증가시켜 원가절감을 할 수 있는 아크워크 필름을 보호하는 코팅 이형 테이프를 제공하는데 있다.
-. 과제의 해결 수단
광학용 초투명 피이티 한쪽면에 이형성을 위한 매트와 실리콘 아크릴 수지등을 첨가한 코팅제를 개발하고 재 박리가 가능한 점착제를 개발하여 피이티 위에 증착 후 숙성시키는 방법의 코팅 이형 테이프를 생산.
-. 발명의 효과
본 발명은 수입에 의존했던 제품의 국산화로 구입 비용의 감소, 노광 횟수 증가하는 효과가 있다.

Description

아트워크 필름 표면 보호용 코팅 이형 테이프 {Coating Release Tape}
본 발명은 아크워크 필름 {Artwork Film}의 표면 보호용 테이프 {Tape}에 관한 것이며 보다 상세하게는 인쇄회로기판 {PCB} 생산시 반복 노광 작업중에 피에스알 잉크 {PSR Ink}의 전이를 막기위해서 사용되며, 재박리 기능이 있어 피에스알 잉크 {PSR Ink}로 인해 발생한 잉크 {INK} 전이 불량 발생 시 코팅 이형 테이프 {Coating Release Tape}를 제거한 후 다시 코팅 {Coating}이 가능한 아트워크 필름 {Artwork Film}의 표면 보호용 코팅 이형 테이프 {Coating Release Tape}에 관한 것이다.
인쇄회로기판 {PCB} 생산 시 노광 공정에서 외부로부터 아트워크 필름 {Artwork Film}의 표면을 보호하기 위한 기능성 코팅 이형 테이프 {Coating Release Tape}를 제공하는데 있다.
* 코팅 기능
1. 이형{Relaese} 기능 : 이형력 4.0gf/inch 이하로 피에스알 잉크 {PSR Ink}로 부터의 아트워크 필름 (Artwork Film}의 표면 보호한다.
2. 대전{Anti-static} 기능 : 대전력 109으로 아트워크 필름 {Artwork Film} 표면에 먼지의 부착으로 인한 불량인 오픈과 쇼트 {Open & Short}의 원인을 제거한다.
3. 매트{Matt} 기능 : 5㎛ 매트 {Matt} 적용으로 노광 작업 시 보호 테이프 {Tape}와 디에프알 필름 {DFR Film} 사이에 공간을 확보해 밀착력 향상시킨다.
4. 방오 {Anti-Fingerprint} 기능 : 지문 및 긁힘으로부터 표면 보호한다.
* 점착 기능
1. 재박리 {Peelability} 기능 : 피에스알 잉크 {PSR Ink}로부터 코팅 이형 테이프 {Coating Release Tape}가 훼손될 경우 보호 테이프 {Tape}를 재거후 다시 부착이 가능하게 설계되어 있어 고가의 아트워크 필름 {Artwork Film}의 재 사용이 가능하다.
2. 소프트 미디움 {Soft Medium} 점착제 적용 : 아트워크 필름 {Artwork Film} 회로 높이인 3㎛에서 발생하는 공간에 소프트 미디움 {Soft Medium} 점착제를 사용하여 기포 발생을 최소화 한다.
3. 점착력 {Adhesion force} 향상 : 아트워크 필름 {Artwork Film}과 점착력 {250gf/inch}을 타사보다 높여 노광 횟수의 증가를 유도해 원가 절감의 효과를 거둔다.
본 발명의 목적은 인쇄회로기판{PCB} 생산이 사용되는 피에스알 잉크{PSR Ink}로부터 노광의 횟수를 증가시켜 원가절감을 할 수 있는 아크워크 필름 {Artwork Film}을 보호하는 코팅 이형 테이프 {Coating Release Tape}를 제공하는데 있다.
본 발명자는 위 과제를 해결하기 위해 많은 연구를 거듭한 결과 광학용 초투명 피이티 {PET}(4)의 한쪽면에 이형성을 위한 5㎛ 아크릴 {Acrylic} 계열의 매트 {Matt} (1)와 실리콘 아크릴 {Silicon Acrylic} 수지와 발수, 대전, 방오, 지문방지, 이지 크린 {Eazy Clean} 기능의 첨가제(2)를 코팅 {Coating} 하는데 성공했다. 위의 코팅 {Coating}을 위하여 초투명 피이티 {PET}(4)의 윗면에 밀착성을 높이기 위한 프라이머 {Primer}(3) 처리를 했으며, 초투명 피이티 {PET}(4)와 아크릴 {Acrylic}계의 소프트 미디움 {Soft Medium}의 점착제(6)의 밀착성을 높이기 위하여 초투명 피이티 {PET}(4)의 반대면에도 프라이머 {Primer}(5) 처리를 했다. 또한 재박리가 가능한 아크릴 {Acrylic}계의 소프트 미디움 {Soft Medium}의 점착제(6) 를 코팅할때 점착제(6)가 전이되는 것을 방지하기 위해 이형(7)처리한 25㎛의 피이트 {PET} (8)를 사용한 아크워크 필름 {Artwork Film} 표면 보호에 필요한 코팅 이형 테이프 {Coating Release Tape}의 발명을 완성하기에 이르렀다.
국산화로 국내 인쇄회로기판 {PCB} 제조사에서 기존에 부담했던 구입 비용의 30% 감소와 반복 노광 작업시 코팅 이형 테이프 {Coating Release Tape}가 가지고 있는 기능으로 아트워크 필름 {Artwork Film}의 노광 횟수 증가하는 효과가 있다. 또한, 국내 고객사의 요구 조건에 적합한 맞춤 생산이 가능하고, 한국제품이라는 강점을 이용한 해외 전시회등을 통한 새로운 시장의 개척이 가능한 코팅 이형 테이프 {Coating Release Tape}의 개발이라는 효과가 있다.
(1). 표면 매트 {Matt}층
아크릴 {Acrylic) 계열 5㎛ Matt의 적용으로 디에프알 필름 {DFR Film}과 밀착시 공기의 흐름을 원활하게 만들어 밀착력을 높인다.
(2). 실리콘 아크릴 {Silicon Acrylic} 수지와 기능성 첨가제 코팅층
반복 작접에서 발생하는 아크워크 필름 {Artwork Film}의 훼손을 방지하기 위해 기능성 성분이 첨가된 코팅층이다
(3). 프라이머 {Primer}층
실리콘 아크릴 {Silicon Acrylic} 수지, 기능성 첨가제의 코팅층과 초투명 피이티 {PET}의 밀착력을 높이기 위한 전 처리층이다
(4). 초투명 6㎛ 피이티 {PET}층
광학용 초투명 피이티 {PET}층 적용으로 UV 노광 투과율 향상시킨다.
(5). 프라이머 {Primer}층
광학용 초투명 피이티 {PET}와 소프트 미디엄 {Sofr Medium} 점착제와의 밀착력을 높이기 위한 전 처리층이다
(6). 소프트 미디엄 {Sofr Medium} 점착제 코팅층
아크릴 {Acrylic} 계열의 소프트 미디엄 {Sofr Medium} 점착제를 4㎛ 높이로 작업하여 아트워크 필름 {artwork film}의 회로 높이 3㎛에서 발생하는 단차를 메워서
기포의 발생을 최소화하며 작업의 실수로 발생하는 문제에 대해서 언제든지 재 박리가 가능할수 있는 점착제를 사용한 코팅층이다.
(7) 이형 처리층
아크릴 {Acrylic} 계열의 소프트 미디엄 {Sofr Medium} 점착제가 25㎛ PET Film에
전이되는 것을 방지하기 의해 이형력 10gf/inch로 25㎛ PET Film 표면에 작업한 전처리층이다.
(8). 25㎛ 피이트 {PET}층
아크릴 {Acrylic} 계열의 소프트 미디엄 {Sofr Medium} 점착제를 숙정하는 과정에서 발생하는 점착제의 흐름등을 보호하기 위해 사용한다.
1. 기재(4)와 기재(5)
본 코팅 이형 테이프는 투과율이 높은 초투명 피이티(4)를 사용하여 재박리시 찢어지는 현상을 최소화했다. 두꺼운 피이티는 노광 작업시 빛의 굴절이 발생하여 회로폭이 변화하는 것을 확인했다. 초투명 광학용 피이티(4)를 사용해야만 원하는 UV 투과율 90%를 얻을수 있었다. 또한, 헤이즈 (Haze)도 4% 미만으로 노광시 번짐없는 회로폭을 구현할수 있었다.
본 발명품에 사용되는 기재(4)에는 상하면에 모두 프라이머 처리층 (3),(5)이 있다. 이는 코팅 이형층(2)와 점착층(6)과의 밀착력을 높인다. 전처리 과정이 없다면 숙성 완료 후 코팅 이형층(2)와 점착층(6)이 떨어지는 현상이 발생한다.
전처리는 0.5㎛ 미만으로 한다.
2. 매트가 포함된 코팅 이형
본 코팅 이형층(1),(2)은 프라이머(3) 처리된 피이티(4)의 표면에 설치되는 것으로 아크워크 필름의 표면을 을 보호하는 고팅 이형 테이프에 이형층을 형성한다.
본 코팅 이형제는 주제인 아크릴 매트(a), 메틸 에틸 케톤(b), 아크릴 수지(c), 메틸 이소부틸 케톤(d), 경화제인 우레탄 레진(e), 초산에틸(f), 디이소시안산 헥사메틸렌(g)의 성분이 함유되어 있다. 코팅 이형층의 높이는 2㎛ 미만으로 한다.코팅 이형층의 높이 보다 3㎛ 높은 매트로 인해 공기의 흐름이 발생하는 골이 형성된다.
코팅 이형제 작업시 코팅 이형제의 고형분의 33%임을 감안하여 초기 코팅 이형제을 피이티(4)에 6㎛의 높이로 작업한다. 숙성후 용제 {MEK}는 4㎛이 산화되기 때문이다.
2. 점착액
본 점착층(6)은 3㎛의 휠터링으로 점착액 내부에 이물질이 유입되지 않고, 숙성 후 경시 변화가 없는 제품 적용해야 한다.
본 점착제는 아크릴 수지(c), 아세테이트산 에틸(h), 톨루엔(i), 초산 비닐(j), 엔부틸 아크릴산(k), TDI-TMP(l), 노말 헥산(m), 톨루엔 디이소시아네이트(n)의 성분이 함유되어 있다. 재박리가 가능한 250gf/inch를 위하여 고현분을 30%임을 감안하여 초기 점착액을 이형층(7) 처리된 피이티(8)에 14㎛의 높이로 작업한다. 숙성 후 용제 {TOL}은 14㎛이 산화되기 때문이다.
3. 성분에 대한 설명
(a) 아크릴 메트 : 밀집도가 높은 소분산 아크릴 입자로 5㎛의 크기를 가지고 있으며 가교 구조로 내열성과 용제에 강하다.
(b) 메틸 에틸 케톤 : 메틸 에틸 케톤 {Methyl Ethyl Ketone, MEK}은 CH₃C(O)CH₂CH₃의 구조로 이루어진 유기화합물이다. 무색 투명하고, 달콤한 냄새를 풍기며, 상온에서 액체로 있으나 휘발성이 강하고, 물에 약간의 용해성을 띈다.
(c) 아크릴 수지 : 아크릴 수지는 아크릴레이트 모노머로부터 제조된 수지이다.이것은 투명성, 파손 저항성 및 탄성이 매우 뛰어나기 때문에 일반적으로 접착제의 용도로 사용된다.
(d) 메틸 이소부틸 케톤 : 메틸 이소부틸 케톤{MIBK}은 유기 화합물 4-메틸펜탄-2-온, 축합 화학식 (CH3)2CHCH2C(O)CH3의 일반적인 이름이다. 이 무색 액체인 케톤은 수지, 페인트, 바니시, 래커 및 니트로셀룰로오스의 용제로 사용된다.
(e) 우레탕 레진 : 우레탄 결합(-NH-CO-)을 갖는 합성고분자. 예를 들면 디이소시안산에스테르와 글리콜을 부가중합시켜 제조한다. 저온단열용 발포, 레토르트, 복합필름(라미네이트)용 접착제로 이용한다.
(f) 초산 에틸 : 초산 에틸은 화학식 CH3-COO-CH2-CH3를 갖는 유기 화합물이며 C4H8O2로 단순화됩니다. 이 무색 액체는 특유의 달콤한 냄새가 있으며 접착제 제거 공정에 사용됩니다.
(g) 디이소시안산 헥사메틸렌 : 디이소시안산 헥사메틸렌{HDI 또는 HMDI}는 화학식 (CH2)6(NCO)2의 유기 화합물입니다. 디이소시아네이트로 분류됩니다. 무색의 액체입니다.
(h) 아세테이트산 에틸 : 아세트산 에틸{ethyl acetate, ethyl ethanoate, EtOAc, ETAC, EA}C4H8O2의 화학식을 지니는 유기 화합물이다.이 무색의 액체는 달콤한 향을 내는 것이 특징이며 아세트산 에틸은 에탄올과 아세트산의 에스터이며 용액으로서 사용하기 위해 생산된다.
(i) 톨루엔 : 톨루엔{toluene}은 C_7 H_8의 화학식을 갖는 유기화합물이며, 특유의 향기로운 냄새가 나는 투명한 무색 액체로 유기합성화학에서 중요한 화합물이다. 메틸벤젠이라고도 한다.
(j) 초산 비닐 : 비닐 아세테이트는 화학식 CH3CO2CH=CH2를 갖는 유기 화합물이다.
인화점은 18°F이며 밀도는7.8 lb / gal이다. 물에 약간 용해되며 증기는 공기보다 무겁고 눈과 호흡기를 자극한다. 접착제 제조 등에 사용한다.
(k) 엔부틸 아크릴산 : 엔부틸 아크릴산은 화학식 C7H12O2의 유기화합물이며, 무색의 액체로 코팅제, 페인트, 가죽 및 섬유 마감제, 접착제, 코팅제, 유화제에서 아크릴수지 및 중합체와 공중합체의 생산 시 사용된다.
(l) TDI-TMP : TDI{toluene diisocyanate}와 TMP{trimethylolpropane}반응은 우레탄 결합을 이루는 폴리머 반응으로 진행된다.
(m) 노말 헥산 : 제2종 유기용제로 분류된다. 일반적으로 수화헥실(Hexyl hydride)soline),헥산(Hexane)으로도 불리기도 한다. 투명한 휘발성 액체로 가솔린과 비슷한 연한 냄새가 나며 비중은 0.6603, 끓는점은 69℃다. 무색의 투명한 액체로 가솔린 비슷한 냄새가 난다. 액체는 공기중으로 쉽게 증발하여 증기화되고 불이 붙기 쉽다.
(n) 톨루엔 디이소시아네이트 : 톨루엔 디이소시아네이트(TDI)는 화학식 CH3C6H3(NCO)2의 유기 화합물입니다. 6가지 가능한 이성질체 중 2가지가 상업적으로 중요합니다: 2,4-TDI(CAS: 584-84-9) 및 2,6-TDI(CAS: 91-08-7). 2,4-TDI는 순수한 상태로 생산되지만 TDI는 종종 각각 2,4 및 2,6 이성질체의 80/20 및 65/35 혼합물로 생산된다.
4. 코팅 이형제과 점착제의 준비
-. 표면 코팅액
a. 코팅 이형제와 희석제 {MEK}의 1차 혼합
{100POT/600RPM으로 20분 교반}
b. 코팅 이형제의 경화제와 희석제 {MEK}의 2차 혼합
{100POT/600RPM으로 10분 교반}
c. 5㎛ 매트와 희석제 {MEK}의 3차 혼합
{100POT/600RPM으로 20분 교반}
d. 위 a,b,c를 총 투입후 4차 교반 {100POT/600RPM 30분 교반}
-. 점착제
a. 점착제, 경화제, 희석제 {TOL} 투입후 교반
{100POT/600RPM 60분 교반}
5. 공정 설비의 세팅 조건
-. 1차 표면 코팅 이형제의 건조 세팅 조건 {6 챔버 사용}
{챔버 # 1 : 60도, 챔버 # 2 : 80도, 챔버 # 3 : 90도
챔버 # 4 : 100도, 챔버 # 5 : 110도, 챔버 # 6 : 80도}
-. 2차 점착제의 건조 세팅 조건 {6 챔버 사용}
{챔버 # 1 : 80도, 챔버 # 2 : 100도, 챔버 # 3 : 100도
챔버 # 4 : 100도, 챔버 # 5 : 100도, 챔버 # 6 : 80도}
-. 작업 완료 후 3차 숙성 : 30도, 168시간 이상
-. 작업 완료 후 검사 항목
{제품 최종 두께 : 35±3㎛, Micrometer}
{Haze : 4.0%↓, ASTM D1003}
{UV 365nm 투과율 : 90.0%↑, ASTM D1003}
{UV 420nm 투과율 : 90.0%↑, ASTM D1003}
{표면 이형력 : 5.0 ±3gf/inch, Nitto 31B}
{점착력 : 200 ±10gf/inch, SUS}
{내화학성 : 100회↑, 알콜}
# : 코팅 이형제와 점착제의 각 건조단 챔버 부호
{예 : # 1 : 1번 챔버의 설정 온도}

Claims (5)

  1. 초투명 광학용 피이티(4)의 상단 프라이머 전처리층(3)과 하단 프라이머 전처리층(5)의 상단 전처리층(3)에 매트가 포함된 코팅 이형층(1),(2)과 이형처리층(7)이 있는 피이티(8)의 표면에 재 박리 가능한 점착층(6)이 포함되어 합지된 아트워크 표면 보호용 코팅 이형 테이프
  2. 제 1항에 있어서 상단 프라이머 전처리층(3)에 도포되어 있는 주제인 아크릴 매트(a), 메틸 에틸 케톤(b), 아크릴 수지(c), 메틸 이소부틸 케톤(d) 성분을 가진 것을 특징으로 하는 아트워크 표면 보호용 코팅 이형 테이프
  3. 제 2항에 있어서 상단 프라이머 전처리층(3)에 도포되어 있는 주제의 경화제인 우레탄 레진(e), 초산에틸(f), 디이소시안산 헥사메틸렌(g)의 성분을 가진 것을 특징으로 하는 아트워크 표면 보호용 코팅 이형 테이프
  4. 제 1항에 있어서 상단 이형층(7)이 있는 피이티(8)에 도포되어 있는 주제인 아크릴 수지(c), 아세테이트산 에틸(h), 톨루엔(i), 초산 비닐(j), 엔부틸 아크릴산(k)의 성분을 가진 것을 특징으로 하는 아트워크 표면 보호용 코팅 이형 테이프
  5. 제 4항에 있어서 상단 이형층(7)에 도포되어 있는 주제의 경화제인 TDI-TMP(l), 노말 헥산(m), 톨루엔 디이소시아네이트(n)의 성분을 가진 것을 특징으로 하는 아트워크 표면 보호용 코팅 이형 테이프
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