고주파용 원판 제작을 위한pcb 함침용 고유전율 레진 제조...

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KETI-RD-2005031 고주파용 원판 제작을 위한 고주파용 원판 제작을 위한 고주파용 원판 제작을 위한 고주파용 원판 제작을 위한 PCB PCB PCB PCB 함침용 고유전율 레진 제조기술 지원 함침용 고유전율 레진 제조기술 지원 함침용 고유전율 레진 제조기술 지원 함침용 고유전율 레진 제조기술 지원 2005. 5. 31 2005. 5. 31 2005. 5. 31 2005. 5. 31 지원기관 전자부품연구원 지원기관 전자부품연구원 지원기관 전자부품연구원 지원기관 전자부품연구원 : 지원기업 스마트알앤써 지원기업 스마트알앤써 지원기업 스마트알앤써 지원기업 스마트알앤써 : ( ) : ( ) : ( ) : ( ) 산업자원부 산업자원부 산업자원부 산업자원부

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Page 1: 고주파용 원판 제작을 위한PCB 함침용 고유전율 레진 제조 ...-3-기술지원성과 요약서 1.11..1. 사업목표 고주파용 원판제작을위한함침용고유전율레진개발을위한기술지원PCB

KETI-RD-2005031

고주파용 원판 제작을 위한고주파용 원판 제작을 위한고주파용 원판 제작을 위한고주파용 원판 제작을 위한PCBPCBPCBPCB

함침용 고유전율 레진 제조기술 지원함침용 고유전율 레진 제조기술 지원함침용 고유전율 레진 제조기술 지원함침용 고유전율 레진 제조기술 지원

2005. 5. 312005. 5. 312005. 5. 312005. 5. 31

지원기관 전자부품연구원지원기관 전자부품연구원지원기관 전자부품연구원지원기관 전자부품연구원::::

지원기업 스마트알앤써 주지원기업 스마트알앤써 주지원기업 스마트알앤써 주지원기업 스마트알앤써 주: ( ): ( ): ( ): ( )

산 업 자 원 부산 업 자 원 부산 업 자 원 부산 업 자 원 부

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제 출 문제 출 문제 출 문제 출 문

산 업 자 원 부 장 관 귀 하

본 보고서를 고주파용 원판 제작을 위한 함침용 고유전율 레진 제조기술“ PCB

지원 지원기간 과제의 기술지원성과보고서로 제출합니( : 2004.6.01~2005.5.31)ˮ

다.

2005. 5. 31.2005. 5. 31.2005. 5. 31.2005. 5. 31.

지원기관 전자부품연구원지원기관 전자부품연구원지원기관 전자부품연구원지원기관 전자부품연구원::::

대표자대표자대표자대표자( )( )( )( ) 김 춘 호김 춘 호김 춘 호김 춘 호

지원기업 스마트알앤씨 주지원기업 스마트알앤씨 주지원기업 스마트알앤씨 주지원기업 스마트알앤씨 주: ( ): ( ): ( ): ( )

대표자대표자대표자대표자( )( )( )( ) 강 신 욱강 신 욱강 신 욱강 신 욱

지원책임자지원책임자지원책임자지원책임자 :::: 방 규 석방 규 석방 규 석방 규 석 책임연구원책임연구원책임연구원책임연구원

참여연구원참여연구원참여연구원참여연구원 :::: 조 현 민조 현 민조 현 민조 현 민 책임연구원책임연구원책임연구원책임연구원

이 영 신이 영 신이 영 신이 영 신 선임연구원선임연구원선임연구원선임연구원

김 경 철김 경 철김 경 철김 경 철 전임연구원전임연구원전임연구원전임연구원

Page 3: 고주파용 원판 제작을 위한PCB 함침용 고유전율 레진 제조 ...-3-기술지원성과 요약서 1.11..1. 사업목표 고주파용 원판제작을위한함침용고유전율레진개발을위한기술지원PCB

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기술지원성과 요약서기술지원성과 요약서기술지원성과 요약서기술지원성과 요약서

사업목표사업목표사업목표사업목표1.1.1.1.

고주파용 원판 제작을 위한 함침용 고유전율 레진 개발을 위한 기술지원PCB

고유전율 구현을 위해 순수 레진 대체 가능 복합유전체 레진 소재 의 조사 및- PTFE

설정

수용성 저점도의 함침용 레진 제조를 위한 첨가제 설정-

레진의 침전 방지 및 분산을 위한 분산 기술 확립-

레진 및 유전체 재료의 특성 분석 기술 학립-

기술지원내용 및 범위기술지원내용 및 범위기술지원내용 및 범위기술지원내용 및 범위2.2.2.2.

수용성의 함침용 저점도 레진 제조기술1)

및 세라믹 유전체 분말의 입도에 따른 분산특성제어기술2) PTFE

고주파 영역에서의 안정되고 높은 유전율 낮은 유전 손실을 가지는 기판제조 및 기3) ,

판특성 분석 기술

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지원실적지원실적지원실적지원실적3.3.3.3.

지원항목

기원내용

비고

기술지원前 기술지원後

Resin Viscosity < 200 cP < 100 cP 분산 공정 개선

Density < 2.7 g/cc < 2.5 g/cc 분산 공정 개선

유전율 3.0 > 3.2 유전체 개발

유전손실 < 0.005 < 0.003 유전체 개발

유전율 변화 ± 0.04 ± 0.02 제조 공정 개선

표면상태 얼룩 불량 발생 얼룩 불량 없음 제조 공정 개선

제조 공정 발생Delamination 감소Delamination 제조 공정 개선

고주파 특성 평가 장비 및 기술 미흡 장비 및 기술향상Setup 측정 기술 향상

설계CCL 까지 한정3.0 까지 다양함2.1~3.5 설계 기술 확보

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기술지원 성과 및 효과기술지원 성과 및 효과기술지원 성과 및 효과기술지원 성과 및 효과4.4.4.4.

해당기술 적용제품해당기술 적용제품해당기술 적용제품해당기술 적용제품1)1)1)1)

○ 적용제품명 고주파용 고유전율: CCL

○ 모 델 명 : SHDL 320, SHDL 350

품질 및 가격품질 및 가격품질 및 가격품질 및 가격2)2)2)2)

구 분 경쟁 제품

해당기술 적용제품

비 고

지원전 지원후

경쟁제품 대비 품질 100 70 100

경쟁제품 대비 가격 100 70 110

원가 절감 효과원가 절감 효과원가 절감 효과원가 절감 효과3)3)3)3)

구 분 절 감 금 액 비 고

원부자재 절감 백만원 년/ ( %)

인건비 절감 백만원 년/ ( %)

계 백만원 년/ ( %)

적용제품 시장전망 매출성과적용제품 시장전망 매출성과적용제품 시장전망 매출성과적용제품 시장전망 매출성과4) ( )4) ( )4) ( )4) ( )

구 분당해연도

매출

차년도

예상매출

전년대비

증가비율비 고

내 수 백만원 년300 / 백만원 년1000 / 330 %

수 출 천달러 년300 / 천달러 년1000 / 330 %

계 백만원 년600 / 백만원 년2000 / 330%

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수입대체효과수입대체효과수입대체효과수입대체효과5)5)5)5)

모델명 당해연도 수입액 차년도수입액 수입대체금액 비 고

SHDL 천달러 년700 / 천달러 년1200 / 천달러 년500 /

계 천달러 년700 / 천달러 년1200 / 천달러 년500 /

해당기술의 기술력 향상 효과해당기술의 기술력 향상 효과해당기술의 기술력 향상 효과해당기술의 기술력 향상 효과6)6)6)6)

분산 및 세라믹 소재 관련 기술력 향상1.

고유전율 기판의 고주파 특성 평가 기술력 향상2. CCL

현재 방식의 원단 유리원사에 함침 방식으로 개발기간 단축3. roll

혼합 적층 설계에 의한 다양한 대응 가능4. spec

가공성 증가로 세라믹 위주의 대체 가능5. CCL

기술적 파급효과기술적 파급효과기술적 파급효과기술적 파급효과7)7)7)7)

유리 원사에 함침 가능한 수용성의 복합 수지 제조 기술 개발1.

함침 원단의 함량 조절을 위한 기술 개발2.

요구되는 을 위한 설계 기술 개발3. spec CCL

적용기술 인증 지적재산권 획득여부적용기술 인증 지적재산권 획득여부적용기술 인증 지적재산권 획득여부적용기술 인증 지적재산권 획득여부5. ,5. ,5. ,5. ,

규격 인증획득규격 인증획득규격 인증획득규격 인증획득1) ,1) ,1) ,1) ,

인증명 품목 인증번호 승인기관 인증일자

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지적재산권지적재산권지적재산권지적재산권2)2)2)2)

종 류 명칭 번호발명자

고안자( )권리자 실시권자

비고

등록 출원( , )

세부지원실적세부지원실적세부지원실적세부지원실적6.6.6.6.

항 목지원

건수지 원 성 과

기술정보제공 건1 고주파특성 평가기술

시제품제작 건2 고유전율 등CCL

양산화개발 건

공정개선 건5 분산 첨가제 박리현상 표면얼룩 등Milling, , , ,

품질향상 건5 두께편차 유전율 유전손실 레진점도 밀도, , , ,

시험분석 건15 점도계 입도분석기 두께측정 등SEM, EDX, , ,

수출 및 해외바이어발굴 건

교육훈련 건6 고주파특성평가 고주파기초 분산기술 등, ,

기술마케팅 경영자문/ 건

정책자금알선 건

논문게재 및 학술발표 건

기타 건5 전시회 동향 전달 신규아이템협의 등,

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종합의견종합의견종합의견종합의견7.7.7.7.

함침용 고유전율 레진 개발을 위한 고유전율 유전체 조성을 선정하고 적용하여 최적-

의 조성을 제공함.

유전체 조성 및 레진의 분산 및 분산제 선정에 대한 기술 지원을 통해 함침이 가능한-

저점도 레진을 개발함.

현재의 방식의 원단 형태 사용하여 유리원사에 함침하는 방식으로 기존의- roll

공정에 적용이 가능함lay-up, Press .

기존의 함침 원단과 혼합 배열하여 제작이 가능하여 요구되는 을 위- PTFE CCL Spec.

한 설계가 가능함CCL

고주파용 개발 시 필요한 고주파 특성 평가 장비 구축 및 기술력 향상에 기여함- CCL .

새로운 에 대한 제조 단가 감소가 기대되며 수입대체 효과로 인한 매출 증대- Spec. ,

가 예상됨.

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목 차목 차목 차목 차

제 장 서론제 장 서론제 장 서론제 장 서론1111

제 절 기술지원의 필요성제 절 기술지원의 필요성제 절 기술지원의 필요성제 절 기술지원의 필요성1111

제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표2222

제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용3333

제 장 본론제 장 본론제 장 본론제 장 본론2222

제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과1111

기술지원 달성정도기술지원 달성정도기술지원 달성정도기술지원 달성정도1.1.1.1.

수행한 기술지원 내용수행한 기술지원 내용수행한 기술지원 내용수행한 기술지원 내용2.2.2.2.

기업전략에의 기여도기업전략에의 기여도기업전략에의 기여도기업전략에의 기여도3.3.3.3.

제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행2222

기술지원 추진일정 및 담당업무 성과기술지원 추진일정 및 담당업무 성과기술지원 추진일정 및 담당업무 성과기술지원 추진일정 및 담당업무 성과1.1.1.1.

수행방법 및 기자재 활용수행방법 및 기자재 활용수행방법 및 기자재 활용수행방법 및 기자재 활용2.2.2.2.

제 장 결론제 장 결론제 장 결론제 장 결론3333

부 록부 록부 록부 록

기술지원일지기술지원일지기술지원일지기술지원일지1.1.1.1.

기판의 고주파 특성 측정 교육 내용기판의 고주파 특성 측정 교육 내용기판의 고주파 특성 측정 교육 내용기판의 고주파 특성 측정 교육 내용2. PCB2. PCB2. PCB2. PCB

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제 장 서론제 장 서론제 장 서론제 장 서론1111

제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성1111

위성 통신과 이동 통신의 발달로 낮은 주파수 대역의 활용이 거의 한계에 다다르면

서 보다 높은 주파수 대역의 활용이 보다 증가하고 있는 실정이다 따라서 회로용.

기판인 기판의 하지만 이러한 수요의 폭발적인 증가에 비해서 이러한 주파수PCB ,

영역에서 사용이 가능한 재료의 개발은 아직까지는 미흡한 실정이다 특히 고주파.

대역에서는 안정적인 유전율과 낮은 유전손실이 요구된다 현재 고주파 영역에서.

가장 일반적으로 사용중인 기판용 재료는 낮은 유전율 이하 에서는PCB (3.2 ) PTFE

폴리테트라플로오로에틸렌 를 사용하고 있다 그림 에 의 고주파 특성을( ) . 1 PTFE

나타내었다.

그림 기판의 고주파 특성1. PTFE

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의 장점은 유전율의 변화가 작고 와의 밀착성이 우수하 며 특히 유PTFE Copper

전손실이 낮아 고주파 용도로 적합한 특징을 가지고 있다 또한 흡습율은. , 0.02%

에 불과하다 하지만 제품의 소형화 경량화를 위한 고집적 회로의 구현을 위해서. , ,

는 이상의 유전율을 가져야 한다 하지만 의 유전율은 정도로 상3.2 . PTFE 2.1『

당히 낮아 높은 유전율의 구현 이 어렵다 또한 높은 유전율을 가지고도 낮은 유전. ,

손실 특성을 가져야 한다 기존의 기판은 유전율이 높지만 유전손실 또한 높. FR-4

아 고주파 영역에서의 사용이 어렵다 그림 참조( 2 ).

그림 기판과 각종 기판의 유전손실 비교2. FR-4/Cu

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이러한 문제점 보완을 위해서는 원재료인 레진 자체가 유전율이 높고 고주파 대역

에서도 와 상응하는 물리적 전기적 특성을 가지는 재료가 필요한 실정이다PTFE , .

더욱이 기존의 생산방식에 맞추기 위해서는 함침을 통해 대량의 롤 형태 원단 제,

작이 가능해야 하며 함량조절을 용이하게 하기 위해서는 저점도의 분산이 잘되어

침전이 생기지 않는 함침용 레진 개발이 필요하므로 이에 대한 기술지원이 반드시

필요한 상황이다.

제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표2222

본 과제를 통하여 먼저 고주파용 원판 제작을 위한 함침용 고유전율 레진을PCB

개발하기 위해 필요한 기술 지원이 차적인 목표이며 이를 위해 다음과 같은 항목1 ,

을 목표로 하여 본 기술지원을 시행하였다.

고유전율 구현을 위한 순수 레진 대체 가능 복합 유전체 레진 소재의 조PTFE◎

사 및 설정

수용성 저점도의 함침용 레진 제조를 위한 첨가제 설정◎

레진의 침전 방지 및 분산을 위한 분산 기술 확립◎

레진 및 유전체 재료의 특성 분석 기술 확립◎

유전율 이상- : 3.2

밀도 이하- : 2.5g/cc

고주파 영역에서의 유전율 변화 이하- : ± 0.02

레진 상태 수용성 저점도- ' , (< 100cP)

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제 절 기술지원내용제 절 기술지원내용제 절 기술지원내용제 절 기술지원내용3333

앞에서 언급한 대로 지원 기업이 현재 개발 중인 고주파용 고유전율 소재는 현PCB

재 고주파용 고유전율 원판의 국내 제작 기술은 전무 하고 해외에서도PCB

등 개의 업체에서만 제작되고 있다 이들 업체에서 주로 생산하Taconic, Rogers 2 .

는 제작 방법은 또는 이외의 폴리머 분말에 유전체 세라믹 분말을 첨가하여PTFE

혼합 후 하는 방법과 유전체 세라믹 분말을 포함한 을 유리원사에 함casting resin

침 후 적층하는 방법을 사용하고 있다 본 기술지원에서는 고주파용 고유전율 원단.

제작을 위해 순수 레진 대체 복합 유전체 레진 개발을 위한 유전체 재료 선PTFE

택과 이를 이용하여 유리원사에 함침을 통해 일정 함량을 제어할 수 있는 분산이

잘된 수용성 저점도 복합 레진 제조와 수용성 레진 및 유전체 재료의 특성 분석 기

술 확립을 기술지원 내용으로 하였으며 아래와 같은 구체적인 기술 내용을 중심으,

로 기술 지원을 추진하였다.

수용성의 함침용 저점도 레진 제조기술1)

점도 측정 기술 레진 분산 기술 둥,

및 세라믹 유전체 분말의 입도에 따른 분산특성제어 기술2) PTFE

유전체 분말 입도 측정 기술 유전체 분말 분산 기술, ,

유기물 세라믹 혼합기술 등-

고주파 영역에서의 안정되고 높은 유전율 낮은 유전 손실을 가지는3) ,

기판제조 및 기판특성 분석 기술

레진 함침 기술 적층 기술 기판의 고주파 특성 평가 기술 등, ,

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제 장 본론제 장 본론제 장 본론제 장 본론2222

제 절 기술지원성과제 절 기술지원성과제 절 기술지원성과제 절 기술지원성과1111

기술지원 달성정도1.

고유전율 구현을 위한 순수 레진 대체 가능 복합 유전체 레진 소재의 조사PTFE

및 설정

순수 레진 대체를 위한 및 재료의 공정 가능성 확인- PTFE PPS PPS + PTFE

유전체 재료 선정 및 유전체 종류에 따른 의 특성 변화 연구- CCL

유전체 재료의 함량에 따른 의 특성 변화 연구- CCL

고유전율 제조를 위한 최적의 유전체 재료 레진 재료 선정 및 향량 선정CCL ,⇒

및 세라믹 유전체 분말의 입도에 따른 분산특성제어 기술PTFE

및 세라믹 유전체 분말 입도 평가 기술 확보- PTFE

전자부품연구원의 장비를 이용한 분말 입도 평가:

분말 입도에 따른 분산 특성 연구:

세라믹 유전체 분산 기술 연구-

분산 특성에 따른 의 특성 변화 연구: CCL

첨가제에 따른 분산 특성 변화 연구:

최적 분산을 위한 측정 및 활용: Zeta Potential

Page 15: 고주파용 원판 제작을 위한PCB 함침용 고유전율 레진 제조 ...-3-기술지원성과 요약서 1.11..1. 사업목표 고주파용 원판제작을위한함침용고유전율레진개발을위한기술지원PCB

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고주파 영역에서의 안정되고 높은 유전율 낮은 유전 손실을 가지는 기판제조 및,

기판특성 분석 기술

레진 함침 기술 적층 기술 및 제조 기술 개발- , CCL

기판의 고주파 특성 평가 기술 확보-

위와 같은 기술 지원을 통한 기술력 향상에 따른 제품의 기능 및 품질 향상 결과는

다음과 같음.

지원항목

기원내용

비고

기술지원前 기술지원後

Resin Viscosity < 200 cP < 100 cP 분산 공정 개선

Density < 2.7 g/cc < 2.5 g/cc 분산 공정 개선

유전율 3.0 > 3.2 유전체 개발

유전손실 < 0.005 < 0.003 유전체 개발

유전율 변화 ± 0.04 ± 0.02 제조 공정 개선

표면상태 얼룩 불량 발생 얼룩 불량 없음 제조 공정 개선

제조 공정 발생Delamination 감소Delamination 제조 공정 개선

고주파 특성 평가 장비 및 기술 미흡 장비 및 기술향상Setup 측정 기술 향상

설계CCL 까지 한정3.0 까지 다양함2.1~3.5 설계 기술 확보

Page 16: 고주파용 원판 제작을 위한PCB 함침용 고유전율 레진 제조 ...-3-기술지원성과 요약서 1.11..1. 사업목표 고주파용 원판제작을위한함침용고유전율레진개발을위한기술지원PCB

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수행한 기술지원 내용2.

가 대체 레진 개발. PTFE

고주파용 고유전율 제작 공정1) CCL

일반적으로 원판의 제조는 유리 원사 에 레진을 함침시켜서 하PCB (Woven glass)

게 된다 이 때 고유전율 의 경우는 레진에 유전체 재료를 첨가하게 되므로. , CCL

레진 제조 공정이 기존의 원판 제조 공정과 달리 진행되게 된다 그림 은 고PCB . 3

주파용 고유전율 의 제작 공정을 보여주고 있다CCL .

그림 고주파용 고유전율 제작 공정3. CCL

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고유전율 을 개발하기 위해서는 레진 내에 유전체 재료를 고르게 분산시켜야CCL

하며 따라서 분산을 위한 첨가제에 따라 레진 내 분포가 틀려져 유전율이나 유전,

손실의 특성 및 이방성이 크게 바뀌므로 올바른 첨가제를 선택하여야 하는 어려움

이 있다 이 밖의 공정들은 기존의 제조 공정과 동일하게 진행되었다 이는 기. CCL .

존 공정을 그대로 사용함으로써 추가적인 설비에 따른 비용의 증가를 최대한 억제

하면서도 신제품 개발을 통해 수익을 창출할 수 있는 구조로 만들기 위한 선택이었

다.

고유전율 은 다음과 같은 세가지로 접근을 하고자 하였다CCL .

1. Woven Glass + PPS Coating

2. PPS + PTFE Resin Coating

3. Ceramic Powder + PTFE Resin Coating

개발2) PPS(Poly Phenylene Sulfide) CCL

를 대체하여 고주파용 기판 재료로 사용할 수 있는 물질들을 다양하게 검토하PTFE

였다 이 때 그 기준은 물흡습성. , =0.08% , Df=0.004 , T.C=0.2 , Resistivity=↓ ↓ ↑

을 만족해야 한다 다음 재료들이 그 검토대상이었으며 각 재료별 특징은 다1E14 .↑

음과 같다.

높다 크다 표면저항 작다 물횹습성 크다1. Polyester Base : Dk , Df , ,

높다 크다 표면저항 작다 물흡습성 크다2. Polyketone Base : Dk , Df , ,

물흠습성 크다 불만족3. Polyphenylene Ether(PPE) : , UL test

높다 크다 물홉습성 크다 불만족4. Polysulfone Base : Dk , Df , , UL test

크다5. ETFE : Df

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높다 크다 물흡습성 크다6. Polyetheretherketone(PEEK) Base . Dk . Df .

높다 크다 물흠습성 크다7. Polyethersulfone(PES) Base : Dk , Df ,

높다 크다 물흡습성 크다8. Polyetherimide(PEI) Base : Dk , Df ,

모든 조건에서 만족9. Polyphenylenesulfide(PPS) :

위 결과로부터 를 대체용 소재로서 선정하여 향후 실험에 이용하였다PPS PTFE

의 최대의 특징은 열변형온도가 이상이고 규격의 장기사용가능온도는PPS 260 UL℃

로서 최고 수준의 내열성을 가지고 있는 점이다 는 독특한 성질로서 열240 . PPS℃

을 가해줌으로써 경화 가교 한다는 성질을 가지고 있다 이 특성을 이용하여 각종.

점토를 가지는 베이스레진 을 제조할 수 있다 그러나 이것은 산소에 의(base resin) .

한 산화가교이며 산소가 존재하지 않는 성형기의 실린더 내에서는 다소 체류하여도

제품의 색이 약간 흑백으로 되는 것 외에는 성형상이나 물성상 전혀 문제가 없다.

의 큰 특징의 하나로서 우수한 내약품성을 들 수 있다 이하에서 를PPS . 200 PPS℃

용해하는 유기용제는 아직 발견되지 않고 있으며 불소수지에 다음가는 내약품성을

가지고 있다 는 폴리아미드 와 같이 유리섬유로 강화 시키면 강도가 비약. PPS , PBT

적으로 향상된다 자체는 분자량이 비교적 작고 취약한 성질 때문에 특수한 예. PPS

를 제외하고 유리섬유 탄소섬유 등의 섬유 강화제로 복합화한 상태에서 사용된다. .

는 양호한 전기절연성 고주파특성을 가지고 있으며 또 하나의 큰 특징 은 폴PPS , ,

리머 자신이 난연성을 가지고 있으며 난연제를 첨가하지 않고 를 취득, UL-94 V-0

하고 있어 연소성의 측면에서도 안심하고 사용할 수 있다 난연제에 의한 부식 가. ,

스발생 기계적강도의 저하 등의 문제가 생기지 않는다는 것은 전자부품으로 사용,

할 때 큰 이점이 된다.

를 이용하였을 때 각 조건별 특성은 다음 표 과 같이 나타난다PPS 1 .

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표 기판의 특징표 기판의 특징표 기판의 특징표 기판의 특징1. PPS Based PCB1. PPS Based PCB1. PPS Based PCB1. PPS Based PCB

실제 를 이용하여 제작한 의 코팅 조건은 표 와 같다PPS CCL 2 .

표 를 이용한 코팅 조건표 를 이용한 코팅 조건표 를 이용한 코팅 조건표 를 이용한 코팅 조건2. PPS CCL2. PPS CCL2. PPS CCL2. PPS CCL

Setting Temp ( )℃ Real Temp ( )℃ Line Speed(m/min0 건조 시간(min) 횟수Coating

330 260 0.15 5 회3

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실제 제작을 통해 본 실험에서 예상한 바로는 유전율이 이었으나 실제는 표3.6 3

과 같은 결과를 얻었다.

표 제작된 기판의 고주파 특성표 제작된 기판의 고주파 특성표 제작된 기판의 고주파 특성표 제작된 기판의 고주파 특성3. PPS PCB3. PPS PCB3. PPS PCB3. PPS PCB

Resin Content(%) 예상 유전율 실측 유전율 손실

60 3.6 2.6~2.7 0.02~0.04

그 원인은 확인 결과 그림 와 같이 함침의 불균일이 발생하였으며 원사 격자 내, 4 ,

부에 코팅이 되지 않았고 원단이 한 문제가 나타났다 그 이유는 큰 분Brittle . PPS

말의 크기와 레진 특성 분산 등 의 저하에 따른 높은 손실로 추정된다(Wetting, ) .

그림 함침 기판의 불균일성4. PPS

따라서 만으로는 원하는 특성을 얻지 못할 것으로 판단되었으며 그 대안으로, PPS

를 첨가하는 방법을 이용하여 계속적인 실험을 진행하게 되었다PTFE .

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레진 개발3) PPS + PTFE

위 실험에서 만의 레진으로는 원하는 특성을 얻을 수 없으므로 레PPS PPS+PTFE

진을 제작하고자 하였다 본 실험에서 사용이 가능하였던 레진은 다음과 같. PTFE

은 특성을 가지고 있었다.

표 본 실험에서 사용 가능한 레진의 특성표 본 실험에서 사용 가능한 레진의 특성표 본 실험에서 사용 가능한 레진의 특성표 본 실험에서 사용 가능한 레진의 특성4. PTFE4. PTFE4. PTFE4. PTFE

사용 가능Resin

PTFE

Grade

Wetting

agent

&

stabilizer

CollarProcess Temp.

( )℃

Solids

(%)

Weight

of Solids

(Kg/ )㎥

Particle

Size

( )㎛

pHViscosity

(cP)Remark

30J 6% 120-290-337 60 900 0.22 9.8 20 japan

30B 85 120-290-337 60 900 0.22 9.5 20 USA

DuPont

PTFE

Grade

Resin

CharacteristicsApplication

30J

30B

Resin composed of 60% RTFE dispersed in water. Provides improved

gloss and rewetting qalities during the coating process

Coated glass fabrics for many

food and industrial uses

와 레진을 혼합한 결과 엉김 현상과 침전 현상이 발생하였다 따라서PPS PTFE . ,

해결 방안을 검토한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

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레진의 성분 조사- PTFE

레진과 혼용 가능한 첨가제 조사- PTFE

레진 분산제PTFE : nonionic※

사용가능 분산제 : nonionic, anionic※

먼저 레진의 성분을 조사하였다 본 실험에서는 위에서 언급된 레진PTFE . PTFE

중 를 사용하였으며 표 와 같은 성분으로 이루어져 있음을 확인할 수 있었다30J 5 .

표 레진의 성분표표 레진의 성분표표 레진의 성분표표 레진의 성분표5. PTFE5. PTFE5. PTFE5. PTFE

Material Polyteteafluoroethylene(PTFE) 60%

Surfactant계열Octyl Phenyl Non-ionic

계열Nonyl Phenyl Non-ionic

Water

Ammonium perfluorooctanoate 응집 방지용

Hydrogen fluoride 촉매 작용

Carbonyl fluoride 촉매 작용

PTFE Resin Components(T-30J)

최적의 분산 조건을 확인하기 위해 을 측정하여 그 결과를 확인 하였Zeta Potential

다 그림 는 그 측정 결과이다 최적의 분산 조건은 이하의 값을 가질 경. 5 . -30mV

우이며 그래프로부터 과 에서 분산력이 최대를 가짐을 알 수 있다 따라서pH 7 9 . ,

사에서 제조된 레진 사용시 가 가장 적합하다는 것을 감안 에서E PPS pH9 , pH 9

레진을 제조하기로 하였다.

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그림 레진과 레진의 측정졀과5. PTFE PTFE+PPS Zeta Potential

표 은 각 레진과 흔합된 경우 각각의 점도를 측정한 결과 이다6 PTFE, PPS . PPS

레진의 점도는 에 비해 상당히 높음을 알 수 있다 따라서 두가지를 혼합한PTFE . ,

경우도 역시 높은 점도를 보이고 있다 하지만 적절한 를 넣어준 결과 점. surfactant

도가 낮아진 향상된 결과를 얻을 수 있었다.

표 각 레진의 점도 비교표 각 레진의 점도 비교표 각 레진의 점도 비교표 각 레진의 점도 비교6.6.6.6.

Sample Solid % Viscosity(cP)

PTEF resin 60 18.5

PPS resin 60 27.5

PTEF resin+PPS resin 50 74.3

PTEF resin+PPS resin+surfactant 50 54

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공정 중 및 조건을 확인하기 위해 각 레진의 를 측정하여Drying Curing TG/DTA

그림 과 같은 결과를 얻을 수 있었다6 .

그림 레진과 레진의 측정결과6. PTFE PTFE+PPS TG/DTA

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측정 결과 및 흔합 레진 모두 유사한 열특성을 보여주고 있어 기존의, PTFE, PPS

공정을 및 조건에 그대로 이용하였다 표 은 위 실험을 통PTFE Curing Drying . 7

하여 얻어진 결과를 이용 레진을 함침시켜 제작한 기판의 특성을, PTFE+PPS PCB

보여주고 있다.

표 제작된 기판의 특성표 제작된 기판의 특성표 제작된 기판의 특성표 제작된 기판의 특성7. PTFE PCB7. PTFE PCB7. PTFE PCB7. PTFE PCB

(PTFE+PPS)Resin G/C 2116 Style+Resin

PTFE

(%)

PPS

(%)

Solid

(%)상태Coating

Resin Content

(%)

Laminate(360 / 45kg/ 1hr)℃

Thickness

(mm)

Dk

(10DHz)Tan δ Rs Rv

10 90 50가로줄무늬-

얼룩생성-회-1 : 35% 0.560(8layer) 3.989 이하0.002 3Ⅹ

-

그림 은 제작된 기판의 고주파 특성을 주파수에 따라 얼마나 안정성이 있는7 PCB

지를 확인한 것이다 측정결과 유전율은 부근이며 유전 손실 또한 이하의. 4 , 0.002

우수한 특성을 나타냄을 확인할 수 있었다.

그림 제작된 기판의 고주파 특성7. PCB

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하지만 는 는 의 비율로 레진을 제작하여 함침 후 표면을, PTFE 10%, PPS 90%

관찰한 결과 상태는 얼룩이 발생하였으며 가로줄무늬 또한 나타남을 알Coating ,

수 있었다 그림. ( 8)

그림 레진으로 제작된 기판의 표면상태8. PTFE+PPS

종합적으로 살펴보면 레진으로 제작된 기판의 경우 고주파 특성, PTFE+PPS PCB

은 상당히 우수한 것을 확인하였지만 표면 상태가 불량하며 공정상의 여러 가지,

문제점들이 노출되어 원단 양산이 어려울 것으로 판단되었다 따라서 사용이 불가. ,

능하다는 결론을 얻을 수 있었다 공정상에서 발생한 문제점을 표 에 자세히 나. 8

타내었다.

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표 기판 제작시 발생 문제점표 기판 제작시 발생 문제점표 기판 제작시 발생 문제점표 기판 제작시 발생 문제점8. PTFE+PPS PCB8. PTFE+PPS PCB8. PTFE+PPS PCB8. PTFE+PPS PCB

문 제 점

함침 공정

의 침전 및 엉김현상 발생 주일 이상방치 시-resin (1 ).

의 건조 후 의 묻어나는 특성으로 작업 어려움-resin polymer .

건조와 안정화 동시 작업에서 회 작업 후 원단의 한 성질로 차 함침 작업이 어려움- 1 brittle 2 .

원단의 한 성질로 함침 양산 장비에 시 끊어짐 현상 발생- brittle loading .

공정 중 연기 발생 심함- .

원단 상태표면의 물결 모양 생성- .

원단의 한 특성 심함- brittle .

적층 후 동박과의 접착 강도 약함- .

나 유전체 고유전율 기판 개발. PTFE +

유전체 재료 선정1)

일반적으로 계열의 재료가 낮은 유전율을 가진데 비해 세라믹 계열의 재Polymer

료들은 높은 유전율을 가지면서도 낮은 유전손실을 가져 예전부터 세라믹 공진기,

필터 등 고주파 영역에서 다양한 용도의 제품으로 사용되어져 왔다 따라서 이러한. ,

높은 유전율 및 낮은 유전손실의 세라믹 재료를 레진에 혼합하여 분산시키면 레진

의 유전율을 높이면서도 낮은 유전손실을 얻을 것으로 예상되었다 따라서 세라믹.

재료들 중에서도 낮은 유전손실을 가지는 것으로 여러 가지 재료들을 고려하였다.

표 는 본 실험에서 고려된 여러 가지 세라믹 재료들의 다양한 특성을 표로 나타9

낸 것이다 이중 알루미나. (

는 유전율이 낮고 이하의 분말 가격이 높은 단) 1 ㎛

점을 가지고 있지만 유전손실이 낮아 고주파 대역에서 상당히 많이 사용하는 기판

재료로 유명하다 의 경우는 낮은 유전손실을 가지지만 이상에서는. TiO 10 GHz₂

유전손실이 상당히 커지며 결정상에 따라서 그 특성 변화가 심한 단점을 가지고 있

다 는 유전손실이 낮고 순분을 흡수하는 경향이 커서 사용이 어려웠다. SiO .₂

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과 은 국내에서 제조 판매되는 제품으로 고주파용 유전체 재료D-37 C-20(G-90)

로 사용되고 있는 것이다 의 경우 당 만원 정도의 낮은 가격 을 형성하. D-37 kg 2

고 있지만 입자 사이즈가 커서 분산 및 적용 후 가공상의 문제가 발생할 소지PCB

가 크며 의 경우는 당 만원의 가격이며 정도의 입도를G-20(G-90) kg 2.5 0.9 ㎛

가지고 있었다.

표 본 실험에서 고려된 세라믹 재료의 특성표 본 실험에서 고려된 세라믹 재료의 특성표 본 실험에서 고려된 세라믹 재료의 특성표 본 실험에서 고려된 세라믹 재료의 특성9.9.9.9.

따라서 본 실험에서는 과 을 이용하여 각각 레진과 혼합 분산시, G-20 G-90 PTFE

켜 세라믹 재료가 혼합된 레진을 제조하였으며 이를 이용하여 원단에 함침시켜 고

유전율 원단을 제조하였다 표 은 과 을 각각 레진에PCB . 10 G-20 G-90 PTFE

비율로 혼합시키고 원단을 함침시켜 제작한 고유전율 원단의 표면 상태20% PCB

및 공정 중 문제점 특성을 평가한 결과이다 의 경우 상태는 양호, . G-20 Coating

한 결과를 얻어 하지만 의 경우는 표면 상태가 불량하였으며 표면의 묻TEk. G-90

어남 현상 이 발생하였다 적층 상태도 의 경우는 표면이 매우 매끄러웠으나. G-20

의 경우는 표면의 갈라짐이 발생하여 양산 적용이 불가능하였다G-90 .

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표 제조된 세라믹 기판의 특성표 제조된 세라믹 기판의 특성표 제조된 세라믹 기판의 특성표 제조된 세라믹 기판의 특성10. PTFE+ PCB10. PTFE+ PCB10. PTFE+ PCB10. PTFE+ PCB

Sample No. 상태Coating 적층 상태 Laminate(380 / 45kg/ 1hr)℃

G-20

(20% Ceramic)

표면 상태 양호-

부서지는 현상 없음-

원단의 유연성 유지-

-50~60% R.C

백색 계열의 색-

표면의 매끄러움-

Thickness

(mm)Dk

Tan δ

( )㎛Rs Rv

0.751(5layer) 3.61589

이하1Ⅹ

7Ⅹ

G-90

(20% ceramic)

표면 상태 불량-

표면의 묻어남 현상-

발생

-60~70% R.C

표면의 갈라짐-

회색 계열-0.831(5layer) 3.1

1518

이하2Ⅹ

7Ⅹ

유전율(a)

유전손실(b)

그림 제조된 세라믹 기판의 고주파 특성9. PTFE+ PCB

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그림 는 제조된 세라믹 기판의 고주파 특성을 주파수별로 그래프로9 PTFE+ PCB

나타낸 것이다 두 가지 모두 유전손실은 유사하지만 의 경우 유전율이. G-20

에 비해 크게 나타났다G-90 .

유전체의 함량 변화 실험2)

표 은 유전체 함량에 따른 세라믹 기판을 제조하기 위한 제조 조건11 PTFE+ PCB

을 나타낸 것이다 표에서도 볼 수 있듯이 유전체 의 함량을 까지 계속. (G-21) 30%

증가시키면서 실험을 진행하였다.

표 유전체 함량에 따른 세라믹 기판 제조 조건표 유전체 함량에 따른 세라믹 기판 제조 조건표 유전체 함량에 따른 세라믹 기판 제조 조건표 유전체 함량에 따른 세라믹 기판 제조 조건11. PTFE+ PCB11. PTFE+ PCB11. PTFE+ PCB11. PTFE+ PCB

No. Sample Solid % R.C(%)

1 PTFE 95% + G-21 5%+S(ME) 10%

50 40~60

2 PTFE 90% + G-21 10%+S(ME) 10%

3 PTFE 85% + G-21 15%+S(ME) 10%

4 PTFE 80% + G-21 20%+S(ME) 10%

5 PTFE 75% + G-21 25%+S(ME) 10%

6 PTFE 70% + G-21 30%+S(ME) 10%

Dry & Curing Laminate

Setting Temp.( )℃ Real Temp.( )℃ Line Speed(m.min) 건조시간(min) 연구용 Hot Press

(380 / 22ton/ 1hr)℃380/ 380/ 380/ 270 300 0.1 7

기판의 제작 공정 중 이상의 세라믹이 첨가된 경우 제 작시 박리현PCB 25% CCL

상이 발생된 것을 확인할 수 있었다 하지만 이하에서는 박리현상이 일어나지. 20%

않았다 특히 사용 원단의 박리는 와 레진의 경계에서. E-glass 2116 style glass

발생하고 있는데 이는 세라믹 양의 증가에 따라서 의 바인더 역할이 감소, Polymer

하고 있기 때문으로 추측되고 있다.

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그림 과 에 제작된 의 표면을 사진으로 보여주고 있다 따라서10 11 PCB . , 20%

이하의 세라믹 재료를 혼합하여 제작한 레진을 사용한 것이 양산성 및 특성PTFE

면에서 가장 우수한 결과를 보여주었다.

그림 유전체 함량 변화에 따른 표면 형상10. CCL (×50)

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그림 유전체 함량 변화에 따른 표면 형상11. CCL (×200)

유전체 혼합 레진의 특성3)

유전체가 혼합된 레진의 특성을 와 측정을 이용하여 확인TG/DTA Zeta Potential

하였다 제작된 고유전율 함침용 레진은 의 고형분 함량을 가지고 있으며 점. 50% ,

도 측정 결과 의 값을 나타내어 우수한 특성을 가지고 있음을 확인할 수 있50 cP

었다 그림 는 제작된 고유전율 함침용 레진의 결과이며 그림 은. 12 TG/DTA 13

을 측정한 것이다 측정 결과 최적의 분산 조건은 에서Zeta Potential . pH 9~10

이하로 확인되었다-30mV .

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그림 고유전율 함침용 레진의 결과12. TG/DTA

그림 고유전율 함침용 레진의 측정 결과13. Zeta Potential

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혼합된 레진의 안정성을 확인하기 위해 며칠동안 그대로 방치하였으며 일후 층분2

리가 발생하였고 일 후 층분리가 최대로 되었으나 그 이후 층분리 현상의 변화는3

더 이상 관찰되지 않았다 또한 침전이나 뭉침 현상이 없었음을 확인하였다 레진. .

가공과 함침을 위해서는 외부 업체를 통해 공정을 진행하였으며 자세한 내용은 표

에 나타내었다12 .

표 레진 가공과 함침 공정표 레진 가공과 함침 공정표 레진 가공과 함침 공정표 레진 가공과 함침 공정12.12.12.12.

공 정 업 체 내 용

제조Resin Tedi

분산 장비 이용 분산 공정- (basketmill)

회 시간 작업 회-1 3 (100 ~ 200kg/ 1 )

가공 조건- 700rpm⇒

원활한 가공을 위해 전용의 필요- smart basket

함 침 KPI

공정 건조 안정화- :coating R.C check➜ ➜ ➜

건조- 185⇒ ℃

안정화- 340⇒ ℃

-line speed 1m/min⇒

현재 가능- 2116 &1080 style (width:1020mm)

장폭 제작을 위해 장비 제작 필요 승인- (1270mm) KPI➜

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다 설계 및 제작. CCL

설계1) CCL

고유전율 레진을 이용한 과 일반 을 혼합하여 적층함으로 원하는CCL PTFE CCL

유전율과 두께에 따라 을 각각 설계하여 유전율별로 제품군을 형성할 수 있게CCL

된다 본 실험에서는 고유전율 과 일반 을 유전율 두께별로 설계 제작하. CCL CCL , ,

여 그 특성을 평가하였다 표 은 각 설계 변수별 원단 수와 적충 구조를 나타낸13

것이다.

표 설계 변수별 적층 구조표 설계 변수별 적층 구조표 설계 변수별 적층 구조표 설계 변수별 적층 구조13.13.13.13.

설계된 의 제작 및 특성 평가2) CCL

표 는 설계 변수에 따라 적층하여 제조한 의 두께 및 유전율 유전손실을14 CCL ,

나타낸 것이다 약간의 편차는 있지만 두께 및 유전율 모두 설계와 유사한 값을 보.

여주고 있다.

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표 제작된 의 두께 및 유전특성표 제작된 의 두께 및 유전특성표 제작된 의 두께 및 유전특성표 제작된 의 두께 및 유전특성14. CCL14. CCL14. CCL14. CCL

실제 제작 시 평균값도 중요하지만 특성의 편차역시 중요한 값이 되므로 기판CCL

의 각 부분을 임의로 선정해서 각 별 오차를 확인하는 것이 중요하다 그림Point .

와 에 그 결과를 나타내었다14 15 .

그림 제작된 의 별 유전율14. CCL point

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그림 제작된 의 별 두께15. CCL point

표 는 을 측정한 결과이다15 FSR .

표 제작된 의 측정 결과표 제작된 의 측정 결과표 제작된 의 측정 결과표 제작된 의 측정 결과15. CCL FSR (Dk)15. CCL FSR (Dk)15. CCL FSR (Dk)15. CCL FSR (Dk)

위 결과로부터 기존의 원단과 혼합 사용하여 고유전율 을 제작한 결과 유전율CCL

과 두께 편차 모두 작은 것을 확인할 수 있었다 따라서 개발된 고유전율 원. CCL

단을 기존의 원단과 혼합하여 원하는 유전율 및 두께의 을 생산할 수 있을 것CCL

으로 판단된다.

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원단배열에 따른 의 특성 변화3) CCL

위에서는 원단의 개수 변화에만 관심을 두었으나 이번에는 원단 개수 는 동일하게

하면서도 원단 배열을 달리 하는 경우 의 특성이 어떻게 변화하는지 확인하고CCL

자 하였다 먼저 유전율 두께 의 기판을 제작하여. 3.2, 3.1 mil, Copper 1 oz CCL

그 특성을 평가하였다 이 때 고유전율 원단은 교대로 배열하거나 가운데 한꺼번에. ,

배열하는 두 가지 형태로 구분하여 진행하였다.

표 원단배열변화에 따른 특성표 원단배열변화에 따른 특성표 원단배열변화에 따른 특성표 원단배열변화에 따른 특성16.16.16.16.

유전율 두께( 3.2, 3.1 mil, Copper 1 oz)

그림 은 제작된 을 주파수별로 그 특성을 평가한 것이다 그림에서 볼 수16 CCL .

있듯이 내부에 한꺼번에 고유전율 기판을 적층한 경우가 교대로 적층한 것에CCL

비해 유전율은 높고 유전손실은 낮은 특성을 보여 주고 있다 마찬가지로 표 은. 17

유전율 두께 의 기판을 제작하여 그 특성을 평가한3.5, 20 mil, Copper 1 oz CCL

것이다.

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(a) Dielectric Constant

(b) Dissipation Factor

그림 의 원단배열에 따른 고주파특성16. CCL

유전율 두께( 3.2, 3.1 mil, Copper 1 oz)

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표 원단배열변화에 따른 특성표 원단배열변화에 따른 특성표 원단배열변화에 따른 특성표 원단배열변화에 따른 특성17.17.17.17.

유전율 두께( 3.5, 20 mil, Copper 1 oz)

그림 역시 원단배열변화에 따른 고주파 특성을 주파수별로 평가한 것이다 유전17 .

율과 유전손실 모두 큰 차이를 보이지 않았으나 경우에 따라서 유전율의 경우 약

이하의 차이를 보여준 경우도 있었다 표 은 본 기술 지원 과제를 통해 개0.1 . 18

발된 고유전율 원단의 고주파 특성 및 을 보여주고 있다 본 과제를 통CCL Spec. .

해 개발된 고유전율 은 우수한 특성을 가지고 있으며 향후 추가적인 연구를CCL ,

통해 좀 더 양산에 적합한 공정을 갖춘다면 우수한 아이템으로서 이바지 할 것으로

기대된다.

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그림 의 원단배열변화에 따른 고주파 특성17. CCL

유전율 두께( 3.5, 20 mil, Copper 1 oz)

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표 개발된 최종 고유전율 의표 개발된 최종 고유전율 의표 개발된 최종 고유전율 의표 개발된 최종 고유전율 의18. CCL Spec.18. CCL Spec.18. CCL Spec.18. CCL Spec.

기업 전략에의 기여도기업 전략에의 기여도기업 전략에의 기여도기업 전략에의 기여도3.3.3.3.

본 기술지원사업을 통하여 현재 스마트알앤씨 주 에서 개발 중인 고주파용 원( ) PCB

반제작를 위한 함침용 고유전율 레진에 필요한 유전체 재료의 선정 및 분산 기술을

지원였다 또한 고유전율 제조공정의 불량에 대한 대책 수립 및 개선점을 함. , CCL

께 연구해 나가면서 보다 빠르게 제품 개발 및 제조 조건을 화립하고 신뢰성 및 재

현성을 확보할 수 있는 기반을 마련하였다.

본 연구에서 개발된 기술의 특징은 다음과 같다 먼저 현재의 방식의 원단 형, roll

태 사용하여 유리원사에 함침하는 방식의 기존의 공정에 적용이 가lay-up, Press

능하므로 기존의 함침 원단과 혼합 배열 하여하여 제작할 수 있는 장점PTFE CCL

이 있다 또한 또는 비슷한 물성을 가지는 를 주 재료로 사용함으. , PTFE polymer

로 기존의 가공 공정에 적용 가능하여 바로 상용화를 이룰 수 있는 기술이라PCB

할 수 있다 따라서 유리 원사에 함침 가능한 수용성의 복합수지 제조 기술 개발. ,

및 함침 원단의 함량 조절을 위한 기술 개발 요구되는 을 위한 설계 기, spec CCL

술 개발이 가능한 효과가 있을 것으로 기대되며 정량적으로는 고유전율 원단의 대,

량 생산 가능하고 기존 양산 공정에 적용으로 새로운 증설 불필요하며 혼합line ,

적층 설계에 의한 다양한 대응 가능하고 가공성 증가로 세라믹 위주의spec CCL

대체가 가능한 효과를 가져 빠른 사업화에 기여할 것으로 크게 기대된다.

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제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행2222

기술지원 추진일정 및 지원 성과1.

일련

번호연구지원내용

추진일정

기간

월( )1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1 문헌조사 특허 논문( / ) 2

2 원재료 특성분석 2

3제진 제조 실험Ⅰ

첨가제( )3

4레진 제조 실험Ⅱ

배합 비율( )4

5레진 제조 실험Ⅲ

분산 방법 설정( )5

6 특성 분석 6

7 시제품 제작 3

본 고주파용 원판제작을 위한 함침용 고유전율 레진 개발에 관한 기술지원 사PCB

업의 담당업무 성과는 다음과 같다.

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가 대체 가능한 소재 검토. PTFE Resin

및 복합 소재 검토 및 가능성 평가- PPS PPS + PTFE

복합 소재를 이용한 제작 및 평가- PPS + PTFE CCL

나 고유전율 원단 제작용 개발. Resin

주요재료-

세라믹 유전체 재료 이하의 입도 유전율: 1 , 21㎛

PTFE Resin : PTFD 30-J (DuPont)

제조 수용성- Resin : 50 Solid%, Viscosity 50 cP pH 10,

상태 침전 및 엉김 현상 방지 장시간 보관 가능Resin : ⇒

다 및 원단 제작 가공업체 개발. Resin

가공- Resin

분산 임가공 및 분산장비 제조TEDI ( )

경기도 김포 소재

회 가공 능력 레진 기준1 : 100 ~200 kg (smart )

회 가공 시간 시간1 : 3

임가공비 원 포장용기 별도; 1000 ~ 1200 /kg ( )

원단 제작-

직조 및 함침KPI (glass cloth polymer )

경상남도 창원 소재

모든 사용자요구 의 직조 가능Spec. (IPC, Mill, Spec) glass cloth

함침 공정이 가능한 모든 재료 함침가능

레진 사용으로 요구되는 제작 가능Smart R,C

회 원단 제조2 300 m Sample (45%, 49%)

폭 사용1020 mm, 2116 G/C

원단 제작Smart Spec. (1270 mm)

설비 제작 후 가능 설비 제작에 대한 승인( )⇒

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라 기존의 원단과 혼합하여 고유전율 설계 및 제작. CCL

기존의 원단사용 고유전율 설계- CCL

의 함침으로 까지의 고유전율 제작- 45% 3.2 ~ 4.0 CCL

타사의 고유전율 과 견줄 수 있는 낮은 손실 특성의 제작- CCL CCL

수행방법 및 기자재 활용2.

본 기술지원을 통해 전자부품연구원은 기술요청 기업인 스마트알앤씨에서 고유전

율 저손실의 기판개발에 대한 사양을 받아 과 함침 가능한 고주파수, PTFE Resin

에서 특성이 우수한 유전체 분말의 선정하고 를 기반으로 하는 저점도의 균일,PTFE

한 의 제작기법을 확립하는데 기여하였다 이러한 기술 지원을 바탕으로 스Resin .

마트알앤씨에서는 개발된 유전체 분말 및 의 공정 가능성을 평가하기 위해Resin

을 제작 하고 그 특성을 평가하여 개발된 시작품의 생산 적용 가능성을 확인하CCL

였다 이외에 고주파특성을 평가하기 위한 기술적 지원을 전자부품연구원으로부터.

받아 하고 측정중 발생하는 문제 및 개선점을 피드백하여 생산에 활용할 수Setup

있도록 하였다.

가 기자재 활용내역 스마트알앤씨 주. ( ( ))

일축가압성형기 박리강도측정기 열팽창, , Network Analyzer, Universal TestFixture,

계수 측정기 열전도도 측정기 고저항 측정기 건식회로 패턴기 습식회로패턴기, , , , ,

물흡습성 테스트기 현미경 등, Impedance Analyzer, 3D

나 기자재 활용내역 전자부품연구원. ( )

전자현미경 두께 측정기, Ball Mill, , Laser Particle Sizer, Viscometer,

등 공정 관련 제조 장비 및 물Auto Stacker, Microscope, Belt furnace

성 측정장비를 이용하여 본 기술지원을 수행하였다.

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제 장 결 론제 장 결 론제 장 결 론제 장 결 론3333

본 고주파용 원판 제작을 위한 함침용 고유전율 레진 제조기술 지원 사업을PCB

통한 고유전율 용 레진을 개발을 통하여 스마트알앤씨 주 에서는 기존의 저유CCL ( )

전율 기판외에 고주파용 고유전율 기판 제품군을 확보함으로 인하여 제품군PTFE

을 다양화하고 시장의 수요에 발맞 출 수 있는 기반을 마련하였다 특히 현재의.

방식의 원단 형태 사용유리원사에 함침하는 방식으로 제품을 개발함으로 인해roll

기존의 공정에 적용하여 기존의 함침 원단과 혼합 배열하여lay-up, Press PTFE

제작이 가능함으로 인해 고유전율 원단의 대량 생산 가능이 가능하고 기존 양CCL ,

산 공정에 적용으로 새로운 증설이 불필요하며 혼합 적충 설계에 의한 다양한line

에 대응 가능한 우수한 특성을 가지게 되었다 특히 전자부품연구원의 장비Spec .

및 평가 기술을 활용하여 개발 기간을 최대한 단축하였고 제조 조건 최적화 및 불,

량 원인 최소화에 활용하여 신속한 양산 대응이 가능하여 스마트알앤씨 주 의 경쟁( )

력 향상에 기여할 것으로 기대된다.

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