KR101222097B1 - Copper clad laminate and impregnating liquids for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 동박 기판은 유리섬유 기판과, 상기 유리섬유 기판의 적어도 일면에 결합된 적어도 하나의 동박을 포함한다. 여기서 상기 유리섬유 기판은 유리섬유포를 함침액에 함침하여 반고형 필름을 제작한 후, 이 반고형 필름에 동박을 결합시키고 가열ㆍ가압을 거쳐 동박 기판을 형성한다. 여기서 상기 함침액은 수지와 상기 수지 100 중량부에 대해 5~80 중량부의 충전재를 포함하고, 상기 충전재는 이산화규소 및 원소주기율표의 IIA족 또는 IIIA족 원소로부터 선택되는 1종 또는 1종 이상의 금속산화물을 포함하는 비정질 망상구조 복합재이며, 이로부터 제조된 동박 기판은 적당한 경도와 선팽창계수를 가진다.
The copper foil substrate according to the present invention includes a glass fiber substrate and at least one copper foil bonded to at least one surface of the glass fiber substrate. Here, the glass fiber substrate is impregnated with the glass fiber cloth in the impregnation liquid to produce a semi-solid film, and then the copper foil is bonded to the semi-solid film to form a copper foil substrate through heating and pressure. Wherein the impregnating solution includes a resin and a filler in an amount of 5 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin, and the filler is one or more metal oxides selected from silicon dioxide and an element of group IIA or group IIIA of the periodic table. It is an amorphous network structure comprising a copper foil substrate prepared from this, has a moderate hardness and coefficient of linear expansion.
Description
본 발명은 전자회로에 관한 것으로 더욱 상세하게는 동박 기판 및 이 동박 기판을 제조하기 위한 함침액에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic circuit, and more particularly, to a copper foil substrate and an impregnation liquid for producing the copper foil substrate.
인쇄회로기판(printed circuit board, PCB)은 소정 회로 패턴(pattern)을 가진 기판이며, 그 위에 각종 전자소자를 설치하여 소정의 기능을 구현할 수 있다. 인쇄회로기판의 품질은 전자 제품의 신뢰성에 영향을 미칠 뿐만 아니라 전자 제품의 전체적 성능에 영향을 미친다. 동박 기판(copper clad laminate, CCL)은 인쇄회로기판을 제조하는 기초 재료이며, 절연종이, 유리섬유포 또는 기타 섬유재를 에폭시 수지 또는 페놀 수지 접착제에 함침한 후 건조, 커팅, 적층 등의 공정을 거친 후 그 일면 또는 양면에 동박을 입히고 가열ㆍ가압 조건에서 성형함으로써 제조된다. 유리섬유를 기판으로 하는 동박 기판은 양호한 기계적 성질을 갖고 있어 동박 기판의 주류 제품으로 되고 있다.A printed circuit board (PCB) is a substrate having a predetermined circuit pattern, and various electronic devices may be installed thereon to implement a predetermined function. The quality of printed circuit boards not only affects the reliability of electronic products but also the overall performance of electronic products. Copper clad laminate (CCL) is a basic material for manufacturing printed circuit boards. After impregnating insulating paper, glass fiber cloth or other textile material with epoxy resin or phenol resin adhesive, it is dried, cut and laminated. It is then produced by coating copper foil on one or both surfaces thereof and molding under heating and pressing conditions. The copper foil substrate which uses glass fiber as a board | substrate has favorable mechanical property, and has become the mainstream product of a copper foil substrate.
종래에는 유리섬유 동박 기판에 충전재(filler)를 첨가하여 기판의 기계적 성질을 향상시키는 방법이 고안되었는데 가장 흔한 충전재는 이산화규소이다. 이산 화규소의 사면체 망상 구조형 결정은 기판의 경도를 증가시키고 기판의 선팽창계수를 감소시키는 작용을 한다. 고경도의 기판은 쉽게 변형되지 않는 장점이 있으나 천공 공정이 어렵고 드릴 소모가 크다. 또한 천공 과정에서 파티클이 과다하게 발생하고 수율이 떨어진다. 또한 기판과 기타 재료의 선팽창계수가 다르고 높은 선팽창계수는 내부 응력을 발생시킬 수 있다. 따라서 냉각 및 가열 공정이 교대로 진행되는 제조공정에서 기판의 미세 균열이 일어날 수 있고 회로가 단로되기 쉽다. 이산화규소를 충전재로 한 기판은 비록 낮은 선팽창계수를 가지기는 하지만, 기판의 선팽창계수를 더욱 낮게 한다면 기판의 미세 균열과 회로 단로가 발생하는 문제를 개선하는데 도움이 될 수 있다.Conventionally, a method of improving the mechanical properties of a substrate by adding a filler to a glass fiber copper foil substrate has been devised. The most common filler is silicon dioxide. The tetrahedral network structure crystal of silicon dioxide increases the hardness of the substrate and decreases the coefficient of linear expansion of the substrate. High hardness substrates are not easily deformed, but the drilling process is difficult and the drill consumption is large. In addition, excessive particles are generated during the drilling process and yield is reduced. In addition, the coefficients of linear expansion of the substrate and other materials are different, and high coefficients of linear expansion can cause internal stresses. Therefore, in the manufacturing process in which the cooling and heating processes alternately, fine cracking of the substrate may occur and the circuit is easily disconnected. Although silicon dioxide-filled substrates have a low coefficient of linear expansion, lowering the coefficient of linear expansion of the substrate can help to improve the problem of micro-cracks and circuit disconnection of the substrate.
본 발명의 주된 목적은 동박 기판 제조용 함침액 및 이로부터 제작된 동박 기판을 제공하는 것이다. 이 동박 기판은 적당한 경도와 선팽창계수를 가진다.The main object of the present invention is to provide an impregnation liquid for producing a copper foil substrate and a copper foil substrate produced therefrom. This copper foil substrate has moderate hardness and coefficient of linear expansion.
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명은 다음과 같은 기술수단을 채택한다.The present invention for achieving the above object adopts the following technical means.
본 발명에 따른 동박 기판은 유리섬유 기판과, 상기 유리섬유 기판의 적어도 일면에 결합된 적어도 하나의 동박을 포함한다. 여기서 상기 유리섬유 기판은 유리섬유포를 함침액에 함침하여 반고형 필름을 제작한 후, 이 반고형 필름에 동박을 결합시키고 가열ㆍ가압을 거쳐 동박 기판을 형성한다. 여기서 상기 함침액은 수지와 5~80 PHR의 충전재(즉, 수지 100 중량부에 대해 5~80 중량부의 충전재)를 포함하고, 상기 충전재는 이산화규소 및 원소주기율표의 IIA족 또는 IIIA족 원소로부터 선택된 적어도 1종의 금속산화물로 이루어진 비정질 망상구조 복합재이며, 이로부터 제조된 동박 기판은 적당한 경도와 선팽창계수를 가진다.The copper foil substrate according to the present invention includes a glass fiber substrate and at least one copper foil bonded to at least one surface of the glass fiber substrate. Here, the glass fiber substrate is impregnated with the glass fiber cloth in the impregnation liquid to produce a semi-solid film, and then the copper foil is bonded to the semi-solid film to form a copper foil substrate through heating and pressure. Wherein the impregnation solution comprises a resin and a filler of 5 to 80 PHR (ie, 5 to 80 parts by weight of filler relative to 100 parts by weight of resin), and the filler is selected from silicon dioxide and Group IIA or IIIA elements of the Periodic Table of the Elements. An amorphous network composite material composed of at least one metal oxide, and the copper foil substrate prepared therefrom has an appropriate hardness and coefficient of linear expansion.
본 발명에 의한 금속산화물 복합재를 첨가할 경우, 그 자체가 비정질 망상 구조로서 경도가 낮으므로 이산화규소만을 첨가할 때에 비하여 천공 수가 커져도 드릴 소모가 충전재를 첨가하지 않은 경우와 비교하여 큰 차이가 없다. 따라서 천공시 높은 정밀도를 유지할 수 있고 양호한 천공 공정성을 유지할 수 있다. 또한, 충전재 비율이 높을수록 이산화규소만을 첨가하는 경우에 비해 본 발명에 따른 금 속산화물 복합재를 첨가할 때의 드릴 소모가 더욱 적고 천공 공정성이 더욱 우수하다.In the case of adding the metal oxide composite material according to the present invention, since the hardness of the metal oxide composite itself is low as the amorphous network structure, even if the number of perforations increases, the drill consumption is not significantly different from that in the case where no filler is added. Therefore, it is possible to maintain high precision during drilling and maintain good drilling processability. In addition, the higher the filler ratio, the lower the drill consumption when adding the metal oxide composite according to the present invention, and the better drilling processability than the case where only silicon dioxide is added.
도 1은 유리섬유 동박 기판을 제조하는 통상의 공정을 도시한 도면이며, 유리섬유포(10)를 함침액이 담긴 함침조(12)에 이송하는 단계; 상기 유리섬유포(10)를 가열기(14)로 가열한 후 소정 크기를 가지도록 커터(16)로 커팅하여 다수의 반고형 필름(18)을 제작하는 단계; 소정 수량의 반고형 필름(18)을 소정의 섬유방향에 따라 적층하고 상면과 하면에 각각 동박(20)을 배치한 후 가열ㆍ가압 공정을 통해 시트(22)를 형성하는 단계; 가열ㆍ가압 공정 후의 시트판을 적절히 재단(24)한 후 중앙부는 유리섬유 기판이고 양측에 모두 동박을 포함한 동박 기판(26)을 형성하는 단계를 포함한다. 동박 기판(26)의 전체적 구성은 다수의 반고형 필름(18)과 적어도 하나의 동박(20)으로 이루어지며, 여기서 각각의 반고형 필름(18)은 유리섬유포(10) 및 함침재(응고된 함침액)로 구성된다.1 is a view showing a conventional process for manufacturing a glass fiber copper foil substrate, the
본 발명의 주요 내용은 동박 기판 및 이 동박 기판을 제조하기 위한 함침액의 조성에 관한 것이다. 본 발명에 따른 함침액은 수지(본 발명에서 이용한 것은 에폭시 수지이다)를 주성분으로 하고 5~80 PHR(수지 100 중량부당 중량부)의 충전재(즉 수지와 충전재의 중량백분율=100:5~80)를 첨가하여 이루어진다. 이 충전재의 주성분에는 이산화규소(SiO2), 삼산화알루미늄(Al2O3), 삼산화붕소(B2O3), 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화스트론튬(SrO) 및 산화바륨(BaO)이 포함되고, 이 충전재는 상기 성분으로 이루어진 비정질 망상 구조 복합재이다. 여기서 이산화규소가 충전재에서 차지하는 비율은 50wt%~80wt%이고, 각 금속산화물의 총합이 충전재에서 차지하는 비율은 20wt%~50wt%이다.The main content of the present invention relates to the composition of the copper foil substrate and the impregnation liquid for producing the copper foil substrate. The impregnation liquid according to the present invention is composed of a resin (which is used in the present invention is an epoxy resin) as a main component and a filler of 5 to 80 PHR (parts per 100 parts by weight of resin) (that is, a weight percentage of resin and filler = 100: 5 to 80) Is achieved by the addition of The main components of this filler are silicon dioxide (SiO 2 ), aluminum trioxide (Al 2 O 3 ), boron trioxide (B 2 O 3 ), calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO), strontium oxide (SrO) and barium oxide (BaO) is included and this filler is an amorphous network structure composite consisting of the above components. The proportion of silicon dioxide in the filler is 50wt% ~ 80wt%, and the proportion of each metal oxide in the filler is 20wt% ~ 50wt%.
본 발명에 따른 충전재의 주성분은 이산화규소이고 그 기능은 전술한 바와 같이 이산화규소의 사면체 망상구조형 결정에 의해 기판의 경도를 증가시키고 선팽창계수를 감소시키는 것이다. 본 발명에 따른 충전재의 기타 성분은 대체로 금속산화물이고 전술한 금속산화물의 금속은 원소주기율표의 IIA족 원소 또는 IIIA족 원소로부터 선택된다. 금속산화물이 이산화규소의 망상 구조에 스며들면 금속 원자가 원래 망상 구조 내의 실리콘 원자의 위치를 차지하여 사면 망상 구조를 파괴하며 이로써 비정질의 금속산화물과 이산화규소의 복합재가 형성된다. 이 복합재가 비정질이므로 결정질 이산화규소와 비교할 때 본 발명에 따른 비정질 복합재는 비교적 낮은 경도를 가지며, 비정질 이산화규소와 비교한다 해도 본 발명의 복합재는 비교적 낮은 경도를 가지게 된다.The main component of the filler according to the present invention is silicon dioxide and its function is to increase the hardness of the substrate and decrease the coefficient of linear expansion by tetrahedral network type crystal of silicon dioxide as described above. The other components of the filler according to the invention are generally metal oxides and the metals of the metal oxides described above are selected from Group IIA elements or Group IIIA elements of the Periodic Table of Elements. When a metal oxide penetrates the network structure of silicon dioxide, the metal atom occupies the position of the silicon atom in the original network structure and destroys the slope network structure, thereby forming a composite of amorphous metal oxide and silicon dioxide. Since the composite is amorphous, the amorphous composite according to the present invention has a relatively low hardness when compared with crystalline silicon dioxide, and the composite of the present invention has a relatively low hardness even when compared with amorphous silicon dioxide.
발명자의 실험 결과에 따르면, 전술한 금속산화물이 예를 들어 IIIA족 원소의 산화물인 삼산화알루미늄(Al2O3), 삼산화붕소(B2O3) 또는 IIA족 원소의 산화물인 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화스트론튬(SrO) 및 산화바륨(BaO)으로부터 선택되는 1종 또는 임의의 2종(또는 2종 이상)의 금속산화물의 혼합물일 경우 경도를 낮출 수 있고 드릴 소모를 감소시킬 수 있다. 또한 실험에 따르면 상기 금속산화물에 만약 IIIA족 원소의 산화물인 삼산화알루미늄(Al2O3), 삼산화붕소(B2O3), 또 는 IIA족 원소의 산화물인 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO)으로부터 선택되는 1종 또는 임의의 2종(또는 2종 이상)의 금속산화물의 혼합물을 첨가할 경우 선팽창계수를 더욱 낮출 수 있는 효과를 가져올 수 있다.According to the experimental results of the inventors, the above-described metal oxide is, for example, aluminum trioxide (Al 2 O 3 ), an oxide of group IIIA element, boron trioxide (B 2 O 3 ), or calcium oxide (CaO), an oxide of group IIA element. , A mixture of one or any two (or two or more) metal oxides selected from magnesium oxide (MgO), strontium oxide (SrO) and barium oxide (BaO) can reduce the hardness and reduce the drill consumption. You can. In addition, according to the experiment, if the metal oxide is an oxide of group IIIA element (Al 2 O 3 ), boron trioxide (B 2 O 3 ), or an oxide of group IIA element calcium oxide (CaO), magnesium oxide ( When the mixture of one or any two or more (or two or more) metal oxides selected from MgO) is added, the linear expansion coefficient can be further lowered.
따라서, 동박 기판에 적용되는 금속산화물로서 상기 IIIA족 원소의 산화물인 삼산화알루미늄(Al2O3), 삼산화붕소(B2O3), 또는 IIA족 원소의 산화물인 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO)이 가장 바람직하다. 화학적 내구성 또는 낮은 유전계수 등의 기타 성질을 고려할 경우, 본 발명에 따른 충전재의 바람직한 중량 배합비율은 다음과 같다. 이산화규소(SiO2) 50~62%，삼산화알루미늄(Al2O3) 11~19%，삼산화붕소(B2O3) 4~13%，산화칼슘(CaO) 6~27%，산화마그네슘(MgO) ＜6%，산화스트론튬(SrO) ＜1.5%, 산화바륨(BaO) ＜0.1%.Therefore, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), boron trioxide (B 2 O 3 ), which is an oxide of the group IIIA element, or calcium oxide (CaO), or magnesium oxide, which is an oxide of the group IIA element, as a metal oxide to be applied to the copper foil substrate. Most preferred is (MgO). In consideration of other properties such as chemical durability or low dielectric constant, the preferred weight blending ratio of the filler according to the present invention is as follows. 50-62% of silicon dioxide (SiO 2 ), 11-19% of aluminum trioxide (Al 2 O 3 ), 4-13% of boron trioxide (B 2 O 3 ), 6-27% of calcium oxide (CaO), magnesium oxide ( MgO) <6%, strontium oxide (SrO) <1.5%, barium oxide (BaO) <0.1%.
본 발명은 상기 배합비율을 기초로 하는 충전재를 사용하며, 이를 이용하여 형성된 본 발명의 동박 기판과 이산화규소를 충전재로 한 종래의 동박 기판을 선팽창계수 및 천공 등 면에서 비교하면 다음과 같다(아래에서, PE335는 장춘인조수지(長春人造樹脂)사 제조의 에폭시 수지의 상품명이고, DMF는 N,N-디메틸포르마미드(N,N-DimethylFormamide)임). The present invention uses a filler based on the blending ratio, and comparing the copper foil substrate of the present invention formed using the same and the conventional copper foil substrate using silicon dioxide as a filler in terms of coefficient of linear expansion and perforation are as follows (below) PE335 is a trade name of an epoxy resin manufactured by Changchun Artificial Resin Co., Ltd., and DMF is N, N-dimethylformamide.
[실시예 1] Example 1
번호 A： 충전재를 첨가하지 않은 종래의 수지 성분 No. A: Conventional resin component without filler
에폭시 수지 PE335 100 PHR Epoxy Resin PE335 100 PHR
디시안디아미드 경화제 Dicyandiamide 2 PHR Dicyandiamide Curing Agent Dicyandiamide 2 PHR
촉매 2-methylimidazole 0.15 PHR Catalyst 2-methylimidazole 0.15 PHR
용매 DMF Solvent DMF
함침시 사용한 유리섬유포는 7628[IPC(The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuit)가 제정한 유리섬유포 제품의 규격 코드이고 고유의 밀도, 씨실과 날실의 편직수, 편직 정밀도를 규정한 것임. ANSIIIP C-EG-140표준 참고]이었고, 함침 후 170℃에서 3분 경화시켜 반고형 필름을 형성한 후, 이 반고형 필름을 5층 적층하고, 적층된 반고형 필름의 양면에 1/2 oz/ft2의 동박을 입히고 170℃에서 1시간 경화시켜 두께가 0.95mm인 동박 기판을 얻었다.The glass fiber cloth used for impregnation is the standard code for glass fiber cloth products established by the Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuit (IPC) 7628 and specifies its density, the number of weft and warp knitting, and the knitting precision. ANSIIIP C-EG-140 Reference], and after impregnation cured for 3 minutes at 170 ℃ to form a semi-solid film, and then laminated this semi-solid film 5 layers, 1/2 oz on both sides of the laminated semi-solid film A copper foil of / ft 2 was coated and cured at 170 ° C. for 1 hour to obtain a copper foil substrate having a thickness of 0.95 mm.
상기 동박 기판으로 아래 시험을 진행한 결과는 다음과 같았다(이하에서의 CTE는 열팽창계수(Coefficient of Thermal Expansion)를 나타냄). The following test was carried out with the copper foil substrate, and the results were as follows (hereinafter, the CTE indicates a coefficient of thermal expansion).
솔더 플롯(Solder Float) 288℃ > 180 초 Solder Float 288 ° C> 180 seconds
박리강도(Peel strength) 1.3 kgf/cm Peel strength 1.3 kgf / cm
Tg(1) 유리전이온도 152.9℃ Tg (1) Glass Transition Temperature 152.9 ℃
CTE < Tg 45.4 ppm/℃ CTE <Tg 45.4 ppm / ℃
CTE > Tg 256.8 ppm/℃ CTE> Tg 256.8 ppm / ℃
△%(50~260℃) 3.30% △% (50-260 degrees Celsius) 3.30%
번호 B： 상기 수지 성분에 이산화규소 충전재를 첨가할 경우 배합비는 다음 과 같았다(아래에서, D50은 분말 입자평균직경의 표시방법으로, 가장 작은 입자의 직경으로부터 그 중량 혹은 체적을 누적 계산하고, 특정 입자 직경까지 누적계산하여 그 누적 중량 혹은 체적이 총 중량의 50%가 되었을 때 이 입자 직경을 D50이라 함) No. B: When the silicon dioxide filler was added to the resin component, the compounding ratio was as follows. When the cumulative weight or volume reaches 50% of the total weight, the particle diameter is called D50.
에폭시 수지 PE335 100 PHR Epoxy Resin PE335 100 PHR
디시안디아미드 경화제 Dicyandiamide 2 PHR Dicyandiamide Curing Agent Dicyandiamide 2 PHR
촉매 2-methylimidazole 0.15 PHR Catalyst 2-methylimidazole 0.15 PHR
용매 DMF Solvent DMF
충전재 D50=2㎛ 이산화규소 25 PHR Filler D50 = 2㎛ Silicon Dioxide 25 PHR
동일한 적층 및 동박 가열ㆍ가압 공정 후 특성 테스트 결과는 다음과 같았다. The characteristic test result after the same lamination | stacking and copper foil heating and pressurization process was as follows.
솔더 플롯(Solder Float) 288℃ > 180 초 Solder Float 288 ° C> 180 seconds
박리강도(Peel strength) 1.3 kgf/cm Peel strength 1.3 kgf / cm
Tg(1) 153.4℃ Tg (1) 153.4 ° C
CTE < Tg 39.6 ppm/℃ CTE <Tg 39.6 ppm / ℃
CTE > Tg 217.2 ppm/℃ CTE> Tg 217.2 ppm / ℃
△%(50~260℃) 2.78% △% (50-260 degrees Celsius) 2.78%
상기 양자의 비교를 통해 알 수 있듯이, 2㎛의 이산화규소를 첨가한 후 Tg(유리 전이 온도)는 증가하고 선팽창계수는 감소하였다. As can be seen from the comparison between the two, after the addition of 2㎛ silicon dioxide Tg (glass transition temperature) was increased and the coefficient of linear expansion decreased.
번호 C： 번호 B와 동일한 함침액(수지+충전재) 비율을 유지하면서 상기 충전재를 아래 조성의 금속산화물 복합재(D50=2㎛)로 대체하였다. No. C: The filler was replaced with a metal oxide composite (D50 = 2 μm) of the following composition while maintaining the same impregnation (resin + filler) ratio as in No. B.
이산화규소(SiO2) 60.5%Silicon Dioxide (SiO 2 ) 60.5%
삼산화알루미늄(Al2O3) 17%Aluminum trioxide (Al 2 O 3 ) 17%
삼산화붕소(B2O3) 11.95%Boron trioxide (B 2 O 3 ) 11.95%
산화칼슘(CaO) 7.8% Calcium Oxide (CaO) 7.8%
산화마그네슘(MgO) 1.9% Magnesium Oxide (MgO) 1.9%
산화스트론튬(SrO) 0.85% Strontium Oxide (SrO) 0.85%
산화바륨(BaO) ＜0.1% Barium oxide (BaO) <0.1%
동일한 적층 및 동박 가열ㆍ가압 공정 후, 그 특성을 테스트한 결과는 다음과 같았다. The result of having tested the characteristic after the same lamination | stacking and copper foil heating and pressurization process was as follows.
솔더 플롯(Solder Float) 288℃ > 180 초 Solder Float 288 ° C> 180 seconds
박리강도(Peel strength) 1.3 kgf/cm Peel strength 1.3 kgf / cm
Tg(1) 유리전이온도 153.2℃ Tg (1) Glass Transition Temperature 153.2 ℃
CTE < Tg 38.3 ppm/℃ CTE <Tg 38.3 ppm / ℃
CTE > Tg 212.4 ppm/℃ CTE> Tg 212.4 ppm / ℃
△%(50~260℃) 2.54% △% (50-260 degrees Celsius) 2.54%
결론적으로 실시예 1에서 금속산화물 복합재를 충전재로 하는 경우, 이산화규소를 충전재로 하는 경우에 비해 더 작은 팽창계수를 얻을 수 있다.In conclusion, in the case of using the metal oxide composite as a filler in Example 1, a smaller coefficient of expansion can be obtained than in the case of using silicon dioxide as a filler.
[실시예 2][Example 2]
번호 D： 상기 충전재의 조성을 다음과 같이 대체하였다.No. D: The composition of the above filler was replaced as follows.
에폭시 수지 PE335 100 PHR Epoxy Resin PE335 100 PHR
디시안디아미드 경화제 Dicyandiamide 2 PHR Dicyandiamide Curing Agent Dicyandiamide 2 PHR
촉매 2-methylimidazole 0.15 PHR Catalyst 2-methylimidazole 0.15 PHR
용매 DMF Solvent DMF
충전재 D50=2㎛ 이산화규소 66 PHR Filler D50 = 2㎛ Silicon Dioxide 66 PHR
동일한 적층과 동박 가열ㆍ가압 공정 후, 그 특성을 테스트한 결과는 다음과 같았다. The result of having tested the characteristic after the same lamination | stacking and copper foil heating and pressurization process was as follows.
솔더플롯(Solder Float) 288℃ > 180 초 Solder Float 288 ℃> 180 seconds
박리강도(Peel strength) 1.3 kgf/cm Peel strength 1.3 kgf / cm
Tg(1) 154.6℃ Tg (1) 154.6 ° C
CTE < Tg 35.4 ppm/℃ CTE <Tg 35.4 ppm / ℃
CTE >Tg 186.5 ppm/℃ CTE> Tg 186.5 ppm / ℃
△%(50~260℃) 2.42% △% (50-260 degrees Celsius) 2.42%
번호 E： 번호 D와 동일한 함침액(수지+충전재) 비율을 유지하면서 상기 충전재를 이하 조성의 금속산화물 복합재로 대체하였다(D50=2㎛). No. E: The filler was replaced with a metal oxide composite having the following composition (D50 = 2 mu m) while maintaining the same impregnation (resin + filler) ratio as in D.
이산화규소(SiO2) 52%Silicon dioxide (SiO 2 ) 52%
삼산화알루미늄(Al2O3) 12%Aluminum trioxide (Al 2 O 3 ) 12%
삼산화붕소(B2O3) 5%Boron trioxide (B 2 O 3 ) 5%
산화칼슘(CaO) 26% Calcium Oxide (CaO) 26%
산화마그네슘(MgO) 5% Magnesium Oxide (MgO) 5%
동일한 적층과 동박 가열ㆍ가압 공정 후, 그 특성을 테스트한 결과는 다음과 같았다. The result of having tested the characteristic after the same lamination | stacking and copper foil heating and pressurization process was as follows.
솔더플롯(Solder Float) 288℃ > 180 초 Solder Float 288 ℃> 180 seconds
박리강도(Peel strength) 1.3 kgf/cm Peel strength 1.3 kgf / cm
Tg(1) 154.2℃ Tg (1) 154.2 ° C
CTE < Tg 34.7 ppm/℃ CTE <Tg 34.7 ppm / ℃
CTE >Tg 179.9 ppm/℃ CTE> Tg 179.9 ppm / ℃
△%(50~260℃) 2.29% △% (50-260 degrees Celsius) 2.29%
상기 실시예를 비교하면 충전재의 비율이 높을수록 Tg가 더욱 높고 선팽창계 수가 더욱 낮다. 또한 충전재로서 금속산화물 복합재를 사용한 경우 효과가 더욱 뚜렷하다.Comparing the above embodiment, the higher the proportion of the filler, the higher the Tg and the lower the coefficient of linear expansion. In addition, the effect is more pronounced when the metal oxide composite is used as the filler.
[실시예 3][Example 3]
상기 제1 실시예 및 제2 실시예에서 제작된 동박 기판 번호 A, B, C, D 및 E에 대해 동시에 천공 테스트를 진행한 결과는 아래 표와 같았다.The punching test results of the copper foil substrate Nos. A, B, C, D, and E manufactured in the first and second examples were as shown in the following table.
이산화규소 성분, 금속산화물 복합재 성분, 함침 및 동박 가열ㆍ가압 공정 조건은 상기 제1 실시예 및 제2 실시예와 동일한 조건으로 하고, 천공 조건은 다음과 같았다.The silicon dioxide component, the metal oxide composite component, the impregnation, and the copper foil heating and pressing process conditions were the same as those in the first and second embodiments, and the drilling conditions were as follows.
드릴 포인트 Wellink 0.25mm (원린(文林)주식유한공사)Drill Point Wellink 0.25mm (Wenlin Co., Ltd.)
천공 수 1000, 2000, 3000, 4000, 5000홀 1000, 2000, 3000, 4000, 5000 holes
각각 6개 드릴 포인트를 취하여 천공한 후 검사 Take six drill points each to drill and inspect
적층 방식 2시트당 1드릴 1 drill per 2 sheets of stacking method
알루미늄판 LE-400(타이완정의공사(台灣正儀公司)) Aluminum Plate LE-400 (Taiwan Jung Jing Co., Ltd.)
천공 속도 200,000 rpm Drilling speed 200,000 rpm
드릴 진입시 속도 138 inch/min Speed when entering drill 138 inch / min
드릴 나올 때 속도 948 inch/min 948 inch / min speed when drill comes out
이 경우 동박 기판 번호 A, B, C, D 및 E의 천공 공정성과 드릴 소모 비교표는 각각 도 2, 도 3, 도 4, 도 5 및 도 6과 같았다. 여기서 천공 공정성은 다음과 같이 정의된다. 천공 후 평균 위치를 원점으로 하고 X축과 Y축에서 ±2mm를 상한과 하한 규격으로 하여 천공 공정성을 계산한다. 드릴 소모 현황에 관해서는 드릴 이미지로부터 드릴 소모가 심각한지를 관찰한다.In this case, the perforation processability and drill consumption comparison tables of the copper foil substrate numbers A, B, C, D and E were as shown in Figs. 2, 3, 4, 5 and 6, respectively. Perforation fairness is defined as follows. After drilling, the average position is set as the origin and the drilling fairness is calculated using the upper and lower limits of ± 2mm on the X and Y axes. As for the drill consumption status, observe whether the drill consumption is serious from the drill image.
도 2, 도 3, 도 4, 도 5 및 도 6에 각각 표시된 동박 기판 번호 A, B, C, D 및 E의 천공 공정성과 드릴 소모 비교표로부터 알수 있듯이, 수지의 조성과는 무관하게 천공 수가 클수록 드릴 이미지로부터 드릴 소모가 증가하고 드릴 요동이 크고 정밀도가 떨어지며 천공 공정성이 떨어지고 Cpk 값이 작아짐을 알 수 있다(이때, Cpk는 규격 상한과 하한의 범위를 6으로 나눈 값으로, 측정값의 표준차를 의미하고, Cpk가 클수록 제조공정의 안정성이 좋음).As can be seen from the perforation processability of the copper foil substrate Nos. A, B, C, D, and E shown in FIGS. 2, 3, 4, 5, and 6, and the drill consumption comparison table, the larger the number of perforations, regardless of the composition of the resin, From the drill image, it can be seen that the drill consumption is increased, the drill fluctuation is large, the precision is decreased, the drilling processability is decreased, and the Cpk value is small (Cpk is the value of the standard upper limit and the lower limit divided by 6, and the standard difference of the measured value The greater the Cpk, the better the stability of the manufacturing process).
이산화규소를 단일 충전재로 첨가할 경우, 이산화규소의 경도가 높기 때문에 천공 작업이 어려워지고 드릴 소모가 뚜렷해지며 천공 수가 커지면 정밀도가 급격하게 열화된다. 이산화규소의 첨가량이 많을수록 이러한 현상이 더욱 심각해진다.When silicon dioxide is added as a single filler, the high hardness of silicon dioxide makes the drilling difficult, the drill consumption becomes obvious, and the precision of the drilling rapidly deteriorates as the number of drillings increases. The higher the amount of silicon dioxide added, the more serious this phenomenon becomes.
본 발명의 금속산화물 복합재를 첨가할 경우, 그 자체가 비정질 망상 구조로 서 경도가 작으므로, 이산화규소만을 첨가하는 경우에 비해 천공 수가 커진다고해도 드릴 소모가 충전재를 첨가하지 않은 경우와 큰 차이가 없다. 따라서, 천공시 높은 정밀도를 유지할 수 있고 양호한 천공 공정성을 유지할 수 있다. 충전재 비율이 높을수록 이산화규소 단일 충전재를 첨가하는 경우에 비해 본 발명에 따른 금속산화물 복합재 첨가시 드릴 소모가 더욱 작고 천공 공정성이 더욱 우수하다.When the metal oxide composite material of the present invention is added, since it is itself an amorphous network structure, the hardness is small, and even though the number of perforations increases, the drill consumption is not significantly different from that of the filler material not added. . Therefore, high precision at the time of drilling can be maintained and good drilling processability can be maintained. The higher the filler ratio, the smaller the drill consumption and the better puncturing process when the metal oxide composite according to the present invention is added as compared to the case of adding the silicon dioxide single filler.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였을 뿐, 본 발명의 상세한 설명 및 특허청구범위를 이용하여 진행한 균등 변화는 후술하는 특허청구범위에 포함되어야 할 것이다.Only the preferred embodiments of the present invention have been described above, and equivalent changes made using the detailed description and claims of the present invention should be included in the following claims.
도 1은 동박 기판의 제조공정을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a manufacturing process of a copper foil substrate.
도 2는 동박 기판 번호 A의 천공 공정성 및 드릴 소모 비교표이다.Fig. 2 is a comparison table of perforation fairness and drill consumption of copper foil substrate number A;
도 3은 동박 기판 번호 B의 천공 공정성 및 드릴 소모 비교표이다.3 is a perforation fairness and drill consumption comparison table of copper foil substrate number B. FIG.
도 4는 동박 기판 번호 C의 천공 공정성 및 드릴 소모 비교표이다.4 is a comparative table of perforation processability and drill consumption of copper foil substrate number C. FIG.
도 5는 동박 기판 번호 D의 천공 공정성 및 드릴 소모 비교표이다.5 is a comparative table of perforation processability and drill consumption of copper foil substrate number D. FIG.
도 6은 동박 기판 번호 E의 천공 공정성 및 드릴 소모 비교표이다.6 is a comparison table of perforation processability and drill consumption of copper foil substrate number E. FIG.
[도면 부호 설명][Description of Drawings]
10: 유리섬유포 12: 함침조10: glass fiber cloth 12: impregnation tank
14: 가열기 16: 커터14: Burner 16: Cutter
18: 반고형 필름 20: 동박18: semi-solid film 20: copper foil
22: 가열ㆍ가압 공정으로 시트 형성 24: 재단 22: Sheet Forming by Heating and Pressurizing Process 24: Cutting
26: 동박 기판 26: copper foil substrate
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| JPH05116249A (en) * | 1991-10-28 | 1993-05-14 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Manufacture of laminated board |
| JPH0724955A (en) * | 1993-07-07 | 1995-01-27 | Toshiba Chem Corp | Copper-clad laminate |
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