KR20140074067A - 전자 부품 고정용 접착층 및 접착 테이프의 구조물 - Google Patents

전자 부품 고정용 접착층 및 접착 테이프의 구조물 Download PDF

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KR20140074067A
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Abstract

본 발명은 전자 부품 고정용 접착 테이프의 접착층 및 구조물에 관한 것이다. 전자 부품 고정용 접착 테이프의 접착층은 하기 화학식 1의 구조를 갖는 제 1 화합물, 제 2 화합물 및 제 3 화합물을 포함하며, 이때 제 1 화합물은 m이 0 내지 1이고 n이 12 내지 24이며; 제 2 화합물은 m이 0 내지 1이고 n이 1 내지 5이며; 제 3 화합물은 m이 0 내지 1이고 n이 0이다.
[화학식 1]
Figure pat00011
,
이때, R1은 CmH2m +1이고, R2는 CnH2n +1이고, m과 n은 정수이다.

Description

전자 부품 고정용 접착층 및 접착 테이프의 구조물{ADHESIVE LAYER AND STRUCTURE OF ADHESIVE TAPE FOR FIXING ELECTRONIC PARTS}
본 발명은 전자 부품 고정용 접착 테이프의 접착층 및 구조물에 관한 것으로, 특히 전자 부품 고정용 재활용 접착 테이프의 접착층 및 구조물에 관한 것이다.
최근에, 환경 보호의 요구 때문에, 많은 관심이 녹색 및 환경 보호 공정에 주목된다. 정자 정보 제품의 많은 수요 때문에, 전자 부품을 제작하기 위한 저-공해 및 저-배출 공정 기술이 중요한 과제가 되었다. 예를 들어, 발광 다이오드, 적층 세라믹 커패시터(MLCC), 인덕터(inductor), 또는 트랜지스터가 광범위하게 사용되고, 따라서 전자 부품을 제작하는 공정 기술이 더 중요하다.
예를 들어 패치형 발광 다이오드의 경우, 상기 발광 다이오드를 제작하는 공정에서, 발광 다이오드 칩이 패치형 발광 다이오드 기판에 패키징되는 경우에, 자외선(UV) 경화성 접착 테이프는 발광 다이오드 기판을 고정하기 위해 사용될 필요가 있다. 다음으로, 발광 다이오드 기판이 절단기의 플랫폼(platform) 상에 놓이고, 절단 위치는 전하 결합 장치(CCD)를 사용하여 찾아진 뒤에, 발광 다이오드 기판은 다이아몬드 휠을 사용하여 절단된다. 자외선(UV) 광에 의해 조사된 후에, 접착 테이프의 접착층은 경화되고, 그 결과 접착력이 손실된다. 절단 후에, 패치형 발광 다이오드 부품은 접착 테이프로부터 박리된다.
통상적으로 사용된 접착 테이프는 UV 광 경화성 접착 테이프이다. UV 광에 의해 조사된 후에, 가교가 경화되기 때문에, 접착 테이프의 접착력이 사라지고, 따라서 접착 테이프는 반복적으로 사용될 수 없고 많은 양의 생산 폐기물이 생산된다. UV 광 경화성 접착 테이프의 가교의 경화 도중에, 유해한 유기 가스가 배출되며, 이런 가스는 장시간 사용자에게 필연적으로 직업병을 초래한다.
본 발명의 목적은 전자 부품 고정용 접착층 및 접착 테이프의 구조물을 제공함에 있다.
본 발명은 전자 부품 고정용 접착 테이프의 접착층을 제공한다. 상기 접착층은 적어도 하기 화학식 1의 구조를 갖는 제 1 화합물, 제 2 화합물 및 제 3 화합물을 포함하며, 이때 상기 제 1 화합물 중 m은 0 내지 1이고 n은 12 내지 24이고; 상기 제 2 화합물 중 m은 0 내지 1이고 n은 1 내지 5이고; 상기 제 3 화합물 중 m은 0 내지 1이고 n은 0이고,
Figure pat00001
이때, R1은 CmH2m +1이고, R2는 CnH2n +1이고, m과 n은 정수이다.
상기 제 1 화합물의 함량은 30 중량% 내지 65 중량%이고, 상기 제 2 화합물의 함량은 30 중량% 내지 65 중량%이고, 상기 제 3 화합물의 함량은 1 중량% 내지 2 중량%이다. 접착층은 가교제를 포함할 수 있으며, 이러한 가교제는 이소시아네이트, 폴리아민 또는 폴리히드릭 알콜일 수 있다.
본 발명은 전자 부품 고정용 접착 테이프의 구조물을 제공한다. 상기 구조물은 기자재 필름, 접착층 및 보호 필름을 포함하며, 이때 접착층은 하기 화학식 1 구조를 갖는 제 1 화합물, 제 2 화합물 및 제 3 화합물의 중합에 의해 형성되고, 상기 제 1 화합물은 m이 0 내지 1이고 n이 12 내지 24이며; 상기 제 2 화합물은 m이 0 내지 1이고 n이 1 내지 5이며; 그리고 상기 제 3 화합물은 m이 0 내지 1이고 n이 0이고,
[화학식 1]
Figure pat00002
,
이때, R1은 CmH2m +1이고, R2는 CnH2n +1이고, m과 n은 정수이다.
기자재 필름은 불포화 폴리에스테르를 포함할 수 있다. 기자재 필름은 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 비닐 테레프탈레이트 및 폴리비닐 클로라이드로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제 1 화합물의 함량은 30 중량% 내지 65 중량%이고, 상기 제 2 화합물의 함량은 30 중량% 내지 65 중량%이고, 상기 제 3 화합물의 함량은 1 중량% 내지 2 중량%이다. 접착층은 가교제를 포함할 수 있으며, 이러한 가교제는 이소시아네이트, 폴리아민 또는 폴리히드릭 알콜일 수 있다. 상기 보호 필름은 종이, 금속 또는 플라스틱일 수 있다.
하나 이상의 실시예의 구체적인 내용은 첨부된 도면 및 이어지는 설명에서 보여진다. 다른 기능들이 명세서, 도면 및 청구항으로부터 자명할 것이다.
본 발명은 하기 제공되는 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 더 완벽히 이해될 것이며, 이는 실례를 위한 것이어서 본 발명을 한정하지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 부품 고정용 접착 테이프의 구조도이다.
본 발명의 실시예의 설명에서, 층(또는 필름), 영역, 패턴 또는 구조물이 또 다른 층(또는 필름), 또 다른 영역, 또 다른 패드, 또 다른 패턴의 "상부" 또는 "하부"에 있는 경우에, 이것은 다른 층(또는 필름), 다른 영역, 다른 패드, 또는 다른 패턴의 상부 또는 하부에 "직접적으로" 또는 "간접적으로" 있을 수 있다고 이해될 수 있다. 그 밖에도, "상부" 및 "하부"에 관한 각각의 층에 대하여, 도면을 참조하길 바란다.
도면에서 각각의 층(필름), 영역, 패턴, 또는 구조물의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위해서 확대되거나 생략될 수 있다. 그 밖에도, 구성 요소의 크기는 실제 크기를 완벽히 반영하지 않을 수 있다.
이제부터, 본 발명의 실시예에 따르면, 전자 부품 고정용 접착 테이프의 접착층 및 구조물이 구체적으로 설명된다.
본 발명의 실시예는 전자 부품 고정용 접착 테이프의 접착층을 제공한다. 상기 접착층은 적어도 하기 화학식 1의 구조를 갖는 제 1 화합물, 제 2 화합물 및 제 3 화합물을 포함하며, 이때 상기 제 1 화합물 중 m은 0 내지 1이고 n은 12 내지 24이고; 상기 제 2 화합물 중 m은 0 내지 1이고 n은 1 내지 5이고; 상기 제 3 화합물 중 m은 0 내지 1이고 n은 0이고,
[화학식 1]
Figure pat00003
,
이때, R1은 CmH2m +1이고, R2는 CnH2n +1이고, m과 n은 정수이다.
상기 제 1 화합물은 추가적으로 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트일 수 있고, 상기 제 1 화합물의 함량은 30 중량% 내지 65 중량%일 수 있다. 상기 제 2 화합물은 추가적으로 아크릴레이트 또는 메타르릴레이트일 수 있고, 상기 제 2 화합물의 함량은 30 중량% 내지 65 중량%일 수 있다. 상기 제 3 화합물은 추가적으로 아크릴산 또는 메타크릴산일 수 있고, 상기 제 3 화합물의 함량은 1 중량% 내지 2 중량%일 수 있다. 접착층은 가교제를 포함할 수 있으며, 이러한 가교제는 이소시아네이트, 폴리아민 또는 폴리히드릭 알콜일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 부품 고정용 접착 테이프(1)의 구조도이다. 도 1에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 전자 부품 고정용 접착 테이프(1)은 기자재 필름(11), 접착층(12) 및 보호 필름(13)을 포함하며, 이때 접착층(12)은 하기 화학식 1 구조를 갖는 제 1 화합물, 제 2 화합물 및 제 3 화합물의 중합에 의해 형성되고, 상기 제 1 화합물은 m이 0 내지 1이고 n이 12 내지 24이며; 상기 제 2 화합물은 m이 0 내지 1이고 n이 1 내지 5이며; 그리고 상기 제 3 화합물은 m이 0 내지 1이고 n이 0이고,
[화학식 1]
Figure pat00004
,
이때, R1은 CmH2m +1이고, R2는 CnH2n +1이고, m과 n은 정수이다.
기자재 필름(11)은 불포화 폴리에스테르를 포함할 수 있다. 기자재 필름(11)은 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 비닐 테레프탈레이트 및 폴리비닐 클로라이드로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 기자재 필름(11)의 두께는 50μm 내지 250μm일 수 있다. 기자재 필름(11)의 표면은 코로나 방전 처리, 플라스마 처리, 샌드블라스팅 처리(sandblasting treatment), 프라이머 처리(primer treatment), 화학적 처리 등을 겪어서, 기자재 필름(11) 및 접착층(12) 사이의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 제 1 화합물은 추가적으로 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트일 수 있고, 상기 제 1 화합물의 함량은 30 중량% 내지 65 중량%일 수 있다. 상기 제 2 화합물은 추가적으로 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트일 수 있고, 상기 제 2 화합물의 함량은 30 중량% 내지 65 중량%일 수 있다. 상기 제 3 화합물은 추가적으로 아크릴산 또는 메타크릴산일 수 있고, 상기 제 3 화합물의 함량은 1 중량% 내지 2 중량%일 수 있다. 접착층(12)은 가교제를 포함할 수 있으며, 이러한 가교제는 이소시아네이트, 폴리아민 또는 폴리히드릭 알콜일 수 있다. 상기 보호 필름(13)은 종이, 금속 또는 플라스틱일 수 있고, 저장 또는 운송 도중에 오염되는 것으로부터 접착층(12)을 보호하기 위해 사용된다.
본 발명의 좁착층(12)은 제 1 화합물, 제 2 화합물 및 제 3 화합물을 공중합함으로써 형성된다. 제 1 화합물, 제 2 화합물 및 제 3 화합물의 주쇄(main chain) 또는 측쇄(side chain)가 결정되고 R2의 분자쇄(molecular chain)가 충분히 길기 때문에, 접착층(12)이 결정화되는 온도점은 실온 범위에 있고, 그 결과 접착층(12)은 실온에서 접착성을 보이지 않지만 실온보다 높은 온도에서 접착성을 보인다. 즉, 접착층(12)은 결정화 속성을 가지고, 결정화 온도는 20℃와 35℃ 사이에 있고, 비 접착성의 물성을 보이며; 비-결정화 온도는 45℃와 70℃ 사이에 있고, 접착성 물성을 보인다. 그러므로, 접착력은 제 1 화합물, 제 2 화합물 및 제 3 화합물의 함량비를 변화시킴으로써 변화될 수 있다.
결정화에서부터 비-결정화로까지의 접착층(12)의 물리적 반응은 가역적이다. 즉, 접착층(12)의 온도가 20℃ 내이 35℃에서 45℃ 내지 70℃로 승온되는 경우에, 접착층(12)은 결정화되지 않고 접착성을 보이며, 그리고 접착층(12)의 온도가 45℃ 내지 70℃에서 20℃ 내지 35℃로 감온되는 경우에, 접착층(12)은 결정화되고 접착성을 보이지 않는다.
예를 들어, 본 발명의 접착층은 50℃보다 높은 온도에서 가열 벤치(heating bench) 상에 놓여져서 접착테이프의 접착층이 접착력을 가질 수 있으며, 그 결과 접착 테이프 상부에 패키징된 발광 다이오드를 접착 고정시킬 수 있다. 가열 조건은 유지되고, 절단 위치는 전하 결합 장치(CCD)를 통해 찾아진 뒤, 발광 다이오드는 다이아몬드 휠을 사용하여 절단된다. 절단 후에, 발광 다이오드는 접착층과 함께 가열 벤치로부터 떨어져나온다. 접착 테이프에 접착된 발광 다이오드의 기판의 온도는 35℃ 이하로 감온되어서, 접착 테이프의 접착력은 없어진다. 그러므로, 절단된 패치형 발광 다이오드는 접착 테이프로부터 박리된다. 접착 테이프의 접착층의 결정화 반응이 가역적이기 때문에, 접착 테이프의 접착층은 접착력을 잃지 않고 재활용될 수 있다. 나아가, 결정화는 물리적 반응이고, 어떤 유해한 유기 가스를 발생시킬 수 있는 어떤 화학적 반응을 수반하지 않는다.
접착층의 접착성은 초기 접착력, 접착력, 응집력 및 기본 접착력(base adhesive force)을 포함한다. 상기 네 개의 접착력의 관계는 초기 접착력 < 접착력 < 응집력 < 기본 접착력 이다. 발광 다이오드가 접착된 곳의 접착 테이프의 응집력이 충분하지 않은 경우, 접착 잔여물은 발광 다이오드 기판이 접착 테이프로부터 박리된 후에 관찰될 수 있다. 이 경우에, 발광 다이오드는 오염되어서 감소된 수율을 가져온다. 아크릴산, 메타크릴산과 같은 탄화수소 라디칼과 에틸렌결합이 있는 불포화 단량체(hydrocarbyl ethylenically unsaturated monomer)가 함유되는 경우에, 접착층의 응집력은 탄화수소 라디칼과 에틸렌결합이 있는 불포화 단량체의 양에 의해 영향받는다. 아크릴산 또는 메타크릴산의 양이 접착층의 총 양의 1% 이하인 경우에, 접착층의 응집력은 불충분하다. 아크릴산 또는 메타크릴산의 양이 접착층의 총 양의 2% 이상인 경우에, 접착층의 분자 내 수소 결합은 강화되며, 분자 간 힘은 감소되고, 분자 내 슬라이딩은 용이하게 발생하여서, 접착층의 응집력은 현저히 감소된다. 그러므로, 아크릴산 또는 메타크릴산의 최적의 양은 1% 내지 2%이다. 접착층의 응집력 및 접착력은 폴리이소시아네이트, 폴리아민, 폴리히드릭 알콜과 같은 가교제, 및 유기물질을 첨가함으로써 향상될 수 있다. 그러나, 만일 가교제의 첨가량이 지나치게 많다면, 접착층의 가교 정도는 지나치게 높고, 따라서 접착층은 접착성을 잃는다.
본 발명의 실시예에서, 발광 다이오드는 예로서 보여진다. 그러나, 예를 들어 적층 세라믹 커패시터(MLCC), 인덕터 또는 트랜지스터 모두는 본 발명의 범위 내에 속하고, 본 발명의 실시예는 그것으로만 한정하려는 의도가 아니다.
본 발명은 하기 실시예로 설명되지만, 그것으로 한정되지는 않는다.
제 1 단계: 접착층의 준비
실시예 1
에틸 아세테이트 200부, 베헤닐 아크릴레이트(behenyl acrylate) 35부, 메틸 아크릴레이트 64부, 아크릴산 1부 및 디라우로일 과산화물 0.5부를 첨가했다. 70℃에서, 12시간 동안 혼합물을 교반, 혼합 및 중합하여서, 실시예 1의 접착층을 형성했다.
실시예 2
에틸 아세테이트 200부, 베헤닐 아크릴레이트 45부, 메틸 아크릴레이트 52부, 아크릴산 3부 및 디라우로일 과산화물 0.5부를 첨가했다. 70℃에서, 12시간 동안 혼합물을 교반, 혼합 및 중합하여서, 실시예 2의 접착층을 형성했다.
제 2 단계: 접착 테이프의 준비
실시예 3
실시예 1의 접착층을 에틸아세테이트에 첨가하여, 에틸 아세테이트 중에 실시예 1의 접착층이 30%인 용액을 제조했다. 에틸 아세테이트 중에 실시예 1의 접착층이 30%인 용액에 0.2% 폴리이소시아네이트를 가교제로서 첨가했다. 이후에, 나이프 코팅기(knife coater)를 사용하여 100μm 두께의 PET 필름상에 용액을 코팅하여서, 실시예 3의 접착 테이프를 제조했다. 접착제의 두께는 약 50μm였다.
JIS C2107에 따라서, 실시예 3의 접착 테이프의 박리 력 시험(peel force test)(g/25 mm)을 수행했고, 그 결과를 표 1에 기록했다. 박리 력 시험 후에, 접착제 잔류물이 남아 있는지를 확인했고, 그 결과를 표 2에 기록했다.
JIS C2107에 따라서, 상이한 온도에서, 실시예 3의 접착 테이프의 박리 력 시험(g/25 mm)을 반복적으로 수행했고, 그 결과를 표 3a에 기록했다.
실시예 4
실시예 2의 접착층을 사용한 것을 제외하고, 실시예 3의 공정과 동일하게 하여서, 실시예 4의 접착 테이프를 제조했다.
JIS C2107에 따라서, 실시예 4의 접착 테이프의 박리 력 시험(g/25 mm)을 수행했고, 그 결과를 표 1에 기록했다. 박리 력 시험 후에, 접착제 잔류물이 남아 있는지를 확인했고, 그 결과를 표 2에 기록했다.
비교예
패치형 발광 다이오드를 절단하기 위해 일반적으로 사용되는 UV 경화성 접착 테이프가 비교를 위한 대조군으로서 사용된다.
JIS C2107에 따라서, 실온(25℃)에서, 비교예의 접착 테이프의 박리 력 시험(g/ 25 mm)을 UV 조사 전/후에 수행했고, 그 결과는 표 3b에 기록했다.
[표 1]
Figure pat00005
[표 2]
Figure pat00006
[표 3a]
Figure pat00007
[표 3b]
Figure pat00008
표 1을 살펴보면, 실시예 3 및 4의 접착 테이프는 실시예 1 및 2의 접착층으로부터 각각 제조된다. 상기 표를 통해, 실온에서 실시예 3 및 4의 접착 테이프가 접착성을 갖지 않는다고 알 수 있으며; 실온보다 높은 온도에서는 실시예 3 및 4의 접착 테이프가 50℃ 및 60℃에서 각각 접착성을 가지기 시작한다.
표 2를 살펴보면, 실시예 3 및 4의 접착 테이프가 실시예 1 및 2의 접착층으로부터 각각 제조된다. 그러나, 실시예 3의 접착층 중의 아크릴산의 양(3부, 3%와 등가임)은 본 발명의 제안된 범위(1% 내지 2%)를 초과한다. 이것은 전술한 내용, 즉, 접착층의 분자 내 수소 결합은 강화되며, 분자 간 힘은 감소되고, 분자 내 슬라이딩은 용이하게 발생하여서, 접착층의 응집력은 현저히 감소된다 라는 내용으로부터 알 수 있다. 실시예 4의 접착 테이프가 박리된 후에, 접착제 잔류물이 관찰될 수 있다는 것은 표 2로부터 알 수 있다.
표 3a를 살펴보면, 실시예 3의 접착 테이프는 실시예 1의 접착층으로 제조된다. 4회 재활용된 후에, 실시예 3의 접착 테이프가 실온에서 접착성을 갖지 않는다고 알수 있다. 그러나, 실온보다 높은 온도에서, 실시예 3의 접착 테이프가 50℃에서 좋은 접착성을 유지할 수 있으며, 이는 접착 테이프가 재활용될 수 있다는 것을 보여준다.
표 3b를 살펴보면, 실시예 4의 접착제 테이프는 실시예 2의 접착층으로 제조된다. UV 조사 후에, 실시예 4의 접착 테이프의 접착성을 잃고, 이는 접착 테이프가 재활용될 수 있다는 것을 보여준다.
이와 같이 본 발명이 설명되었으며, 본 발명이 다양한 방식으로 변형될 수 있다는 것은 자명할 것이다. 이러한 변형은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않을 것으로 여겨지고, 통상의 기술자에게 자명할 것으로 여겨지는 모든 이러한 수정은 하기 청구항의 범위 내에 포함될 것으로 여겨진다.

Claims (11)

  1. 하기 화학식 1 구조를 갖는 제 1 화합물, 제 2 화합물 및 제 3 화합물을 포함하는 전자 부품 고정용 접착 테이프의 접착층에 있어서,
    상기 제 1 화합물에서 m은 0 내지 1이고, n은 12 내지 24이며;
    상기 제 2 화합물에서 m은 0 내지 1이고, n은 1 내지 5이며; 그리고
    상기 제 3 화합물에서 m은 0 내지 1이고, n은 0이며;
    [화학식 1]
    Figure pat00009

    R1은 CmH2m +1이고, R2는 CnH2n +1이고, m과 n은 정수인 것을 특징으로 하는 접착층.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 화합물의 함량은 30 중량% 내지 65 중량%이고, 제 2 화합물의 함량은 30 중량% 내지 65 중량%이고, 제 3 화합물의 함량은 1 중량% 내지 2 중량%인 것을 특징으로 하는 접착층.
  3. 제 1 항에 있어서,
    접착층은 가교제를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착층.
  4. 제 3 항에 있어서,
    가교제는 이소시아네이트, 폴리아민, 또는 폴리히드릭알콜인 것을 특징으로 하는 접착층.
  5. 기자재 필름, 접착층 및 보호 필름을 포함하는 전자 부품 고정용 접착 테이프의 구조물에 있어서,
    상기 접착층은 하기 화학식 1의 구조를 갖는 제 1 화합물, 제 2 화합물 및 제 3 화합물을 중합함으로써 형성되며, 이때 상기 제 1 화합물에서 m은 0 내지 1이고 n은 12 내지 24이고, 상기 제 2 화합물에서 m은 0 내지 1이고 n은 1 내지 5이고, 상기 제 3 화합물에서 m은 0 내지 1이고 n은 0이며,
    [화학식 1]
    Figure pat00010

    R1은 CmH2m +1이고, R2는 CnH2n +1이고, m과 n은 정수인 것을 특징으로 하는 구조물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    기자재 필름은 불포화 폴리에스테르를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
  7. 제 5 항에 있어서,
    기자재 필름은 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 비닐테레프탈레이트 및 폴리비닐 클로라이드로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
  8. 제 5 항에 있어서,
    제 1 화합물의 함량은 30 중량% 내지 65 중량%이고, 제 2 화합물의 함량은 30 중량% 내지 65 중량%이고, 제 3 화합물의 함량은 1 중량% 내지 2 중량%인 것을 특징으로 하는 구조물.
  9. 제 5 항에 있어서,
    접착층은 가교제를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물.
  10. 제 9 항에 있어서,
    가교제는 이소시아네이트, 폴리아민, 또는 폴리히드릭 알콜인 것을 특징으로 하는 구조물.
  11. 제 5 항에 있어서,
    보호 필름은 종이, 금속, 또는 플라스틱으로 구성된 것을 특징으로 하는 구조물.
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