KR790001761B1 - 전자부품 부착용 전기절연성 적층판 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자부품 부착용 전기절연성 적층판

제 1 도는 본 발명이 기재로 하는 전기절연성 적층판의 확대 단면도.

제 2 도는 본 발명의 회로에칭용(回路 etching用) 동박적층 전기절연성 적층판의 확대 단면도.

제 3 도는 제 2 도의 적층판상의 동박에 에칭에 의하여 작성된 전기회로에다가 금형으로 실온에서 도선삽통용 구멍을 프레스 가공하고, 그 구멍에 전자부품의 도선을 전기회로의 반대측으로 부터 끼워서 그 단부를 전기회로에 접속한 상태를 표시한 확대 단면도.

도면중 1은 무기질 재료를 주재로한 기재, 2는 열경화한 수지층, 3은 동박층, 4는 동박층에 작성한 전기회로, 5는 전자부품, 6은 프레스 가공된 구멍.

본 발명은 전자부품을 전기회로에 부착하기 위하여 사용되는 전기절연성 적층판에 관한 것이다.

일반적인 전자기기, 예를 들면 TV수상기, 트랜지스터, 라디오, VTR등에 사용되고 있는 전자부품을 부착하기 위한 회로 인쇄용 또는 회로에칭용의 전기절연성 적층판은 주로 합성수지 재료로 제작되고 있으나, 근자에 이르러서는 전자기기의 화재에 대한 안전성을 높이기 위하여 내연성으로 되는 적층판 사용이 의무화되어 가고 있는 실정이다.

이와같은 적층판의 내연화수법(耐燃化手法)으로서는 통상 그 구성요소인 수지에다가 내연제를 첨가하거나, 내연화 수지를 사용한다거나, 또는 이들의 병용수단을 취하고 있는 실정이다. 내연성을 부여하는 화합물로서는 할로겐 화합물, 인 화합물, 할로겐 함유인 화합물 또는 질소화합물 등의 유기화합물과 같은 것들이 일반적으로 유효하다.

그러나 이 내연화 수법에는 한계가 있고, 유기질재료를 사용하고 있기 때문에 화재가 있을때 계속 연소하면 연소되지 않을 수 없으며, 더욱 불이 꺼질때 그 소염기구(消炎機構)로 부터 할로겐화수소, 일산화탄소, 청산가스 등 인체에 유해한 가스를 발생하기 때문에 바람직한 수법은 못되는 것이다.

또한 종래 이와같은 적층판은 예를들면 종이를 기재로한 페놀수지 적층판에 동(銅)을 입힌 것이 널리 사용되고 있었으나, 이것은 상기한 바와같이 내연성이 결여되어 있을 뿐더러 이 적층판에 전자부품의 도선을 끼울 구멍등을 정확하게 뚫으는 가공을 용이하게 할 수 없는 결점이 있었다.

또 합성수지를 사용하지 않은 무기질 재료로 되는 절연판으로서는 세라믹크(ceramic), 글라스, 마이카(mica), 자기(磁器)등이 사용되었다. 그러나 이들의 절연판은 무기질재료 특유의 경도와 연도가 있어 금형에 의한 실온에서 프레스 가공을 할수가 없기 때문에 작성된 회로가 같은 쪽에다가만 전자부품을 탑재(搭載)할 수 밖에 없었던 것이다.

본 발명의 목적은 종래의 내연화 수법으로서는 얻을 수 없는 고도의 내연성을 가지며 또한 적층판에 전자부품의 도선을 관통시킬 수 있는 구멍등을 실온에서의 프레스가공을 정확하고 용이하게 시행할 수 있는 전기절연성 적층판을 제공하는데 있다.

본 발명의 목적을 달성할 수 있는 전기절연성 적층판에 관한 구성을 예시도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 석면류, 세멘트류, 규산류 및 석회류 또한 경우에 따라서는 이것에 석고류를 첨가하여 적당한 비율로 배합한 무기질 재료의 수성페이스트(paste)를 판상으로 성형한 후, 이것은 오오터클레이브(autoclave)속에서 가열양생하여 얻어지는 경화무기질 판상물에다가 열경화성수지를 함침(含浸)시킨후 가열 처리하여 통기성이나 흡수성을 없이한 판성물(1)의 양표면에 열경화수지의 엷은 전기절연층(2)을 형성한 것을 기재로 하여 그 적층판의 일면에다가 전기회로 에칭용 동박(銅箔)(3)을 첨부하여서 되는 적층판으로서, 이 적층판은 금형에 의하여 실온에서의 프레스 가공으로 전자부품(5) 부속인 도선을 삽통할 수 있는 필요한 갯수의 구멍(6)을 정확하고 용이하게 뚫을 수 있는 것이다(제 1 도－제 3 도 참조),

본 발명에 의한 적층판은, 그 주재가 무기질 재료로 되는 것이므로 내열성이 우수할 뿐만아니라, 금형을 사용하여 실온에서 구멍등의 프레스가공이 매우 용이함으로, 일반적인 인쇄회로용 동박적층판과 같은 순서로 회로를 작성한 후, 프레스로 뚫은 구멍을 관통시켜 전자부품을 회로와 반대쪽에 부착하는 것이 가능한 것이다.

상기 무기질재료의 배합비율은 예를 들어 일본국의 공업규격(JIS A 5418)에 따르는 것이 가장 적당한 것이나, 반드시 그것에 따를 필요는 없고 일반적으로 다음과 같이 생각하여도 좋다. 즉 전무기질 재료의 합계중량에 대하여 석면류는 10－50%로 한다. 석면류가 50 중량%을 초과하면 제품인 적층판은 프레스등의 타발성(打拔性)이 양호하게 되거나 흡수율이 커지게 되어 전기특성상(電氣特性上) 바람직하지 못하다. 한편 석면류가 10 중량%보다 적게되면 다른 무기질 재료의 비율이 증가하여 제품인 적층판은 연하게 되어 금형에 의한 실온에서의 프레스 가공이 곤란하게 된다.

세면트류의 배합비율은 1－40중량%을 적당한 것으로 한다. 이것이 40%를 초과하면 제품인 적층판은 굳어져서 금형에 의한 실온에서의 프레스 가공이 곤란하게 된다. 또 이것이 1%이하에서는 무기질 재료의 경화력 부족을 가져오게 된다.

석고류(경소무 수석고 또는 소석고를 사용함), 규산류(규석 또는 실리카샌드의 분말을 사용함) 및 석회류(생석회 또는 소석회를 사용함)는 적당비율로 배합하여 이것을 사용하는 것이나, 이 혼합물의 무기질 용량의 배합비율은 10－50%로 하고, 석고류는 반드시 사용할 필요는 없다(JIS A 5418 참조).

상기 무기질 판상물의 두터위는 특별히 한정되는 것은 아니나, 바람직하기는 10mm이하로 하는 것이 좋다. 이 판은 직접 제조할 수 있는 준비를 갖어도 좋으나, 일반 시판제품을 사용하여도 무방하다.

석면류 외에, 무기질 섬유로서 암면, 광재면(鑛滓綿)등 여러가지가 있으나, 본 발명에 있어서는 특히 성질이 좋은 석면류를 사용하는 것으로 하였다. 석면은 크리소타일형 혹은 사문석형의 어느 것이나 좋다. 세멘트류에서는 폴르트랜드 세멘트가 가장 일반적인 것이기는 하나, 알루미나 세멘트, 고로 세멘트 등도 사용할 수 있다.

상기의 오오터클레이브드 석면 세멘트 규산칼시움판은 그 조성상 흡수율이 큼으로 흡수율을 실질적으로 없이하기 위하여 이판에 실리콘수지, 프란(furan)수지, 페놀. 크실렌(phenol. Xylene)공축합수지, 에폭시수지, 바람직 하기는 아민(amine) 혹은 산무수물을 경화재로 하는 에폭시수지 디알릴 프탈레이트(diallyl phthalate)수지, 페놀수지와 같은 열경화성수지중 1종 또는 2종 이상을 혼합한 것으로 함침처리한 후 가열처리를 시행한 판상물을 사용한다. 이들의 수지에는 변성된 수지도 포함하는 것으로 한다.

본 발명에 있어서는 이 함침액에 2회 이상 함침처리한 무기질판도 유효하다. 무기질재를 2회이상 함침처리시킬 때에는 함침액은 2종 이상의 다른 함침액을 사용하거나 또는 같은 함침액을 사용하여도 된다. 수지의 함침량은 특정되는 것이 아니나 바람직한 것은 5% 이상 정도로 한다.

본 발명에서의 함침방법은 통상적으로 사용되는 침지(浸漬) 도포(塗布), 스프레 방법등이 사용된다.

상기 판상물의 표면에 첨부하는 절연층은 열경화성수지의 도포함침 쉬이트 또는 열경화성수지 만으로 되는 것이 유효하나, 바람직한 것은 이 열경화성수지 자체가 내연성인 경우는 더욱 유효하다.

절연층의 두터위는 고도의 내연성을 가지기 위하여 가열 가압한후의 판상물의 두터위에 대하여 최대한 40%인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 도포함침 쉬이트는 통상의 침지, 도포, 스프레 방법등을 사용하여 얻어지는 것이다.

절연층용 열경화성수지로서는 페놀수지, 에폭시수지 혹은 바람직한 것은 아민이나 산무수물을 경화제로 하는 에폭시수지, 불포와 폴리에스터르수지, 디알릴프탈레이트수지, 페놀. 크실렌공축합수지, 실리콘수지의 1종 또는 2종 이상의 혼합이 좋다. 이들의 수지는 변성된 수지로 포함된다.

절연층용 기재로서는 종이(예, 린터지, 크라프트지), 천연 섬유포(예, 면포), 합성섬유포(예, 나이론포, 폴리에스테르포), 합성섬유불직포, 융점은 150℃ 이상으로서 바람직한 것은 융점 240℃ 이상의 열가소성 필름(예, 포리에틸렌 테레프탈레이트(terephthalate), 폴레아미드, 폴리이미드, 폴리이미드아미드) 또는 글라스 단섬유로 되는 클로스, 불직포, 페퍼가 사용된다.

글라스 클로스로서는 직경 0.005-0.009mm의 무알칼리 글라스 섬유를 원료로 한 평직으로 두터위 0.05-0.3mm, 중량 50-300g/m²의 것이 보통 사용되며, 그중 두터위 0/05-0.2mm, 중량 50-200g/m²의 것이 가장 알맞는 것이다. 또 이 글라스 섬유를 습식으로 초조한 글라스 페퍼를 사용하여도 좋다.

절연층을 첨가한 판상물을 가열가압하는 데는 통상의 방법을 사용한다.

이하에 설명되는 실시예는 본 발명의 실시예이나, 본 발명은 실시예에 의거하여 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

등급 5R의 크리스타일형 석면 35중량부, 폴르트렌드 세멘트 15중량부, 소석고 9중량부, 생석회 11중량부 및 규석분 30중량부에 물 600중량부, 분산제로서 소량의 린터펄프를 고해기(叩解機 : beater) 넣고 충분히 교반한 다음 통상적인 성형과 오오터클레이브 양생의 각 공정을 거치고, 에폭시수지[에피크트(epic-oat)#1001, 씨엠화학(주)제품]에 대하여 당량의 무수헷도산을 배합한 에폭시수지 와니스의 함침액에 이 판상물을 침지한후 가열 경화시켰다.

함침처리를 한 이 판상물의 양표면에 두터위 0.18mm의 평직 글라스포에 에폭시수지(에피코트 1001)에 대하여 당량의 디아미노디페닐 메탄(diaminodiphenylmethane)을 배합한 에폭시수지 와니스를 함침 건조시킨 수지부착량 40%의 도포 함침포를 절연층으로 하여 이 함침포 일매씩을 첨부하여 놓고 그 일측에 두터위 0.035mm의 동박을 다시 겹쳐 놓은 것을 통상의 방법으로 가열 가압하여 판의 두터위 3.4mm의 전자부품 부착용 동박 적층판을 얻는다.

[실시예 2]

등급 6R의 크리소타일형 석면 30중량부, 폴르트랜드 세멘트 20중량부, 소석고 12중량부, 생강회 8중량부 및 규석분 30중량부를 사용하여 실시예 1과 같이 하여 판의 두터위 1.5mm의 무기질 판상물을 얻는다.

이것을 크실렌. 페놀 공축합수지의 함침액에 침지한후 가열 경화하였다.

함침처리한 이 판상물을 가지고 그 양표면에 두터위 0.15mm의 린터지에 변성 페놀수지(에폭시 변성 페놀포름알터히드수지)를 함침 건조시킨 수지부착량 50%의 도포함침지 일매씩을 절연층으로 설하고, 그 일측면에 두터위 0.035mm의 동박을 다시 겹쳐 놓은 것을 동상의 방법으로 가열 가압하여 판의 두터위 1.8mm의 전자부품 부착용 동박적층판을 얻는다.

[실시에 3]

등급 6R의 크리소타일형 석면 50중량부, 폴르트랜드 세멘트 25중량부, 소석고 4중량부 소석회 2중량부 및 규석분 19중량부를 사용하여 실시예 1에서와 같이 판의 두터위 3.0mm의 무기질 판상물을 얻는다. 이것을 시판되는 적층판용 실리콘 와니스의 함침액에 침지한후 가열 경화한다.

함침처리한 이 판상물의 양표면에 취소화 에폭시수지[에피코드 # 1045, 씨엘화학(주) 제품명]에 대하여 당량의 메탄디아민(methandiamine)을 배합한 내연성 에폭시수지 와니스를 로울러로 도포하여 두터위 10mm의 절연층을 설하고 그 일측면에 0.035mm의 동박을 다시 겹쳐 놓은 것을 통상의 방법으로 가열 가압하여 판의 두터위 3.1mm의 전자부품 부착용 동박 적층판을 얻는다.

[실시예 4]

판 두터위 1.4mm 로서 오오터클레이브 양성을 한 석면 세멘트 규산칼시움판(아사노 하이락크, 일본상품명)을 무기질 판상물로 한다. 이 판상물에는 JIS A 5418의 규정에 의하여 석고류는 포함되지 않는다)이하 같음).

다음 취소화 에폭시수지(에피코드 #1045)에 대하여 당량의 다시안디아미드(dycyandiamide) 및 1.3중량부의 벤질 디메틸아민(benzyldimethylamine)를 배합하여 내연성 에폭시수지 와니스를 만들어 이 판상물을 함침처리한후 150℃의 건조기중에서 5분간 건조한다.

다음 이 판상물의 양표면에 두터위 0.18mm의 평직 글라스포에 에폭시수지 와니스를 함침 건조시킨 수지부착량 40%의 도포함침포 일매씩을 절연층으로 하여 첨부하여 놓고 그 일측표면에 두터위 0.035mm의 동박을 다시 겹쳐 놓은 것을 통상의 방법으로 가열 가압하여 판 두터위 1.8mm의 전자부품 부착용 동박 적층판을 얻는다.

[실시예 5]

판 두터위 1.4mm로서 오오터클레이브 양생을 한 석면 세멘트 규산칼시움(아사노 하이락크 일본상품명)을 무기질 판상물로 한다.

이것을 시판되는 적층판용 실리콘 와니스에 침지한후 150℃ 건조기중에서 5분간 건조하고 다시 계속하여 실시예 5와 같은 내연성 에폭시수지 와니스에 침지한후 150℃에서 5분간 건조한다.

다음에 이 판상물의 양표면에 두터위 0.1mm의 평직 글라스포에 내연성 에폭시수지 와니스를 함침건조시킨 수지부착량 50%의 도포함침포 일매씩을 절연층으로 첨부하여 놓고 그 일측표면에 두터위 0.035mm의 동박을 다시 겹쳐 놓은 것을 통상의 방법으로 가열 가압하여 판 두터위 1.6mm의 전자부품 부착용 동박 적층판을 얻는다.

[실시예 6]

판 두터위 1.2㎜로서 오오터클레이브 양생을 한 석면세멘트 규산칼시움판(아사노 하이락크, 일본상품명)을 무기질 판상물로 한다.

이것에 실시예 5와 같이 내연성 에폭시수지 와니스를 함유 처리한후 150℃의 건조기중에서 5분간 건조한다.

다음에 이 판상물의 양표면에 직경 0.009㎜의 무알칼리 글라스 섬유를 원료로한 중량 50g/m²의 클라스페퍼에 내연성 에폭시수지 와니스를 함침 건조시킨 수지부착량 70%의 도포 함침지 일매씩을 절연층으로 첨부하여 놓고 그 일측표면에 두터위 0.035㎜의 동박을 다시 겹쳐 놓은 것을 통상의 방법으로 가열 가압하여 판 두터위 1.6㎜의 전자부품 부착용 동박적층판을 얻는다.

[실시예 7]

판 두터위 1.2㎜로서 오오터클레이브 양생을 한 석면세멘트 규산칼시움판(아사노 하이락크, 일본 상품명)을 판상물로 한다. 이것에 건성유 변성 페놀수지 와니스를 함침처리한 후 가열경화 한다.

다음 두터위 10밀(mils)의 린터지에 페놀수지 와니스를 함침건조시킨 다음 다시 취소화 에폭시수지(에피코드 # 1045)에 대하여 당량의 디아미노 디페넬메탄을 배합하고 산화안티몬 5중량부를 가한 내연성 에폭시수지 와니스를 함침 건조시켜 수지부착량 60%의 도포함침지를 준비한다.

다음에 이 판상물의 양표면에 그 함침지 일매씩을 절연층으로 첨부하여 놓고 다시 그 일측표면에 두터위 0.035㎜의 동박을 겹쳐 놓은 것을 통상의 방법으로 가열 가압하여 판 두터위 1.6㎜의 전자부품 부착용 동박적층판을 얻는다.

[실시예 8]

무기질재로서 실시예 5의 무기질 판상물을 사용한다. 변성 페놀수지[프로프릴 알코올(furfuryl alcohol). 페놀포름 알데히드수지]로 되는 함침액을 스프레 방법에 의하여 판상물에 함침시킨 후 열풍식 건조기를 가지고 170℃로 5분간 가열 경화시켜 수지함침량 7%의 판상물을 얻는다. 옥양목(金布, 30변수의 실로 가로세로가 다같이 70분/인치로 타직한 것)에 변성 페놀수지(건성유 변성 페놀포름 알데히드수지와 프로프릴 알코올.페놀포름 알데히드수지의 혼합물)용액을 도포함침한 후 130℃로 10분간 열풍식 건조기를 가지고 가열 경화시켜 수지부착량 50%의 도포함침포를 준비한다. 이 판상물의 양표면에 그 도포함침포 일매씩을 절연층으로 하여 첨부하여 놓고 그 일측면에 두터위 0.035㎜의 동박을 다시 겹쳐 놓은 것을 통상의 방법으로 가열 가압하여 판 두터위 1.6㎜의 전자부품 부착용 동박 적층판을 얻는다.

[실시예 9]

무기질재는 실시예 5의 무기질 판상물중 판 두터위 2.8㎜의 것을 사용한다. 시판되는 적층판용 실리콘 와니스의 함침액속에 이 판상물을 침지한후 100℃로 10분간 가열 경화시켜 수지부착량 10%의 판상물을 얻는다. 변성 페놀수지(건성유. 변성 페놀포름 알데히드수지)용액중에서 두터위 0.15㎜의 린터지를 침지하여 120℃에서 7분간 건조시켜 수지부착량 45%의 도포함침지를 준비한다.

이 판상물의 양표면에 그 도포함침지 일매씩을 절연층으로 첨부하여 놓고 그 일측표면에 두터위 0.035㎜의 동박을 다시 겹쳐 놓은 것을 통상의 방법으로 가열 가압하여 두터위 3.0㎜의 전자부품 부착용 동박 적층판을 얻는다.

[실시예 10]

판 두터위 1.2㎜로서 오오터클레이브 양생을 한 석면시멘트 규산 칼시움판(아사노 하이락크, 일본상품명)을 무기질 판상물로 한다. 디알릴프탈레이트 수지(다른 101 # 일본스미도모화학 수지(TBPB)를 2부, 디알릴프탈레이트 모노마 10부를 아세톤 100부에 용해하여 디알릴프탈레이트수지 와니스를 만든다.

다음에 그 디알릴프탈레이트수지 와니스를 이 판상물에 함침 처리하여 판상물을 얻는다.

그 다음 이 판상물의 양표면에 두터위 0.18㎜의 평직 글라스포에 디알릴프탈레이트수지 와니스를 함침건조시킨 수지 부착량 45%의 도포함침포 일매씩을 절연층으로 첨부하여 놓고 그 일측면에 두터위 0.035㎜의 동박을 다시 겹쳐 놓은 것을 통상의 방법으로 가열 가압시켜 판 두터위 1.6㎜ 전자부품 부착용 동박적층판을 얻는다.

[실시예 11]

무기질재로서 실시예 5의 무기질 판상물을 사용한다. 프란수지로 되는 함침액에 이 판상물을 침지하여 풍건후 160℃의 순환식 건조기에 의하여 이것을 가열 경화시켜 수지부착량 5%의 함침처리를 한 판상물을 얻는다. 두터위 0.18㎜의 평직 글라스포에 크실렌.페놀포름 알데히드수지 용액을 함침시켜 110℃의 열풍식 건조기로 12분간 가열하여 수지부착량 40%의 도포함침포를 준비한다. 함침처리한 이 판상물의 양표면에 그 도포함침포를 일매씩 절연층으로 첨부하여 놓고, 그 외측에 두터위 0.035㎜의 동박을 겹쳐서 통상의 방법으로 가열 가압하여 두터위 1.6㎜의 전자부품 부착용 동박 적층판을 얻는다.

[실시예 12]

판 두터위 1.2㎜로서 오오터클레이브 양생을 한 석면 세멘트 규산 칼시움판(아사노 하이락크, 일본상품명)을 무기질 판상물로 한다.

이것을 시판되는 적층판을 실리콘 와니스에 침지한후 150℃의 건조기중에서 5분간 건조하여 판상물을 얻는다.

다음 이 판상물의 양표면에 두터위 0.18㎜의 평직 글라스 클로스에 실리콘 와니스를 함침건조시켜 수지부착량 45%의 도포함침포 일매씩을 절연층으로 하여 첨부하여 놓고 그 일측면에 두터위 0.035㎜의 동박을 다시 겹쳐 놓은 것을 통상의 방법으로 가열 가압하여 두터위 1.6㎜의 전자부품 부착용 동박적층판을 얻는다.

Claims (1)

1. 전무기질 재료의 합계 100중량%중 10－70%의 석면류와 1－40%의 세멘트류와 10－50%의 석고류, 규산류 및 석회류의 혼합물(석고의 첨가는 생략하여도 됨)과의 배합으로 되는 무기질 재료의 수성 페이스트를 판상으로 성형한 것을 오오터클레이브속에서 가열 양생하여 얻어지는 석면 세멘트 규산칼시움판에 열경화성 수지를 함침시킨 것을 가열 처리하여 얻은 판상물의 양면에 열경화한 수지층을 부착시킨 것을 주재로하여 그 어느 한쪽 표면에 다시 동박을 첨작하여 회로 에칭면으로한 불연성판으로서 금형에 의한 구멍등의 프레스가공이 용이한 전자부품 부착용 적층판.

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