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WO2025023631A1 - Layered composite filler sheet, manufacturing method therefor, and manufacturing apparatus therefor - Google Patents

Layered composite filler sheet, manufacturing method therefor, and manufacturing apparatus therefor Download PDF

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Publication number
WO2025023631A1
WO2025023631A1 PCT/KR2024/010414 KR2024010414W WO2025023631A1 WO 2025023631 A1 WO2025023631 A1 WO 2025023631A1 KR 2024010414 W KR2024010414 W KR 2024010414W WO 2025023631 A1 WO2025023631 A1 WO 2025023631A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filler
layer
polymer layer
sheet
layered composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/KR2024/010414
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
이효종
문상환
이재광
정다솜
육점국
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rn2 Technologies Co Ltd
Original Assignee
Rn2 Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020240095168A external-priority patent/KR20250015965A/en
Application filed by Rn2 Technologies Co Ltd filed Critical Rn2 Technologies Co Ltd
Publication of WO2025023631A1 publication Critical patent/WO2025023631A1/en
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating

Definitions

  • the technical idea of the present invention relates to a filler sheet, and more specifically, to a layered composite filler sheet, a manufacturing method therefor, and a manufacturing apparatus therefor.
  • the present invention relates to the Excellent Corporate Research Institute Promotion Project (ATC+) (Project No. 20014176, Project Unique No. 1415187319) which was carried out with the support of the Korea Institute of Industrial Technology Planning and Evaluation with funds from the Ministry of Trade, Industry and Energy.
  • ATC+ Excellent Corporate Research Institute Promotion Project
  • Next-generation technologies such as 5G communications are bringing about innovation in many application fields such as autonomous driving, virtual reality, medicine, healthcare, and the Internet of Things, and accordingly, development and research on material technologies are actively being conducted.
  • the development of materials with low permittivity and low dielectric loss characteristics for next-generation communications is required, and composites using various materials such as polymers, metals, and ceramics are being applied as such materials.
  • Conventional composites have a mixed structure in which ceramic fillers are added to a polymer matrix.
  • the technical problem to be achieved by the technical idea of the present invention is to provide a layered composite filler sheet, a manufacturing method therefor, and a manufacturing device therefor.
  • a layered composite filler sheet, a manufacturing method therefor, and a manufacturing apparatus therefor are provided.
  • the method for manufacturing the layered composite filler sheet may include the steps of: providing a carrier sheet; providing a first polymer material on the carrier sheet to form a first polymer layer; providing a filler material on the first polymer layer to form a filler layer; providing a second polymer material on the filler layer to form a second polymer layer; and curing at least one of the first polymer layer and the second polymer layer.
  • the step of forming the first polymer layer can be performed by tape casting the first polymer material onto the carrier sheet to form the first polymer layer.
  • the step of forming the filler layer can be accomplished by forming the filler layer by spraying or tape casting the filler material on the first polymer layer.
  • the step of forming the filler layer may include the step of providing a first filler material on the first polymer layer to form a first filler layer; and the step of providing a second filler material on the first filler layer to form a second filler layer.
  • the first filler material and the second filler material may include the same material or different materials.
  • the step of forming the second polymer layer can be accomplished by forming the second polymer layer by spraying or tape casting the second polymer material onto the filler layer.
  • the curing step can be performed by curing at least one of the first polymer layer and the second polymer layer by applying thermal energy or light energy.
  • nanosheets in the step of forming the first polymer layer, can be provided so that the first polymer layer contains nanosheets.
  • the step of providing the carrier sheet and the step of curing can be performed as a continuous process.
  • the step of providing the carrier sheet and the step of curing can be performed in a roll-to-roll manner.
  • the method for manufacturing the layered composite filler sheet may include: providing a carrier sheet; providing a first polymer material on the carrier sheet to form a first polymer layer; providing a filler material on the first polymer layer to form a filler layer; and curing the first polymer layer.
  • the layered composite filler sheet may include: a first polymer layer; and a filler layer disposed on the first polymer layer and including a filler material.
  • the first polymer layer may further include a carrier sheet formed of a metal sheet, a polymer sheet, a ceramic sheet, glass, or copper foil.
  • the first polymer layer may include at least one of polyamic acid, polyimide, modified polyimide, polytetrafluoroethylene, polyphenyl ether, polyphenyl oxide, polyphenyl sulfide, polystyrene, polyacrylic acid, epoxy, polyvinyl butyral, polyvinyl pyrrolidone, ethylene carbonate, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, and liquid crystal polymer.
  • the filler layer may include at least one of a dielectric material, a piezoelectric material, a heat-dissipating material, and a magnetic material.
  • the filler layer may include at least one of a ceramic material, a metal material, and a carbon-based material.
  • the filler layer may include a first filler layer including a first filler material; and a second filler layer including a second filler material and disposed on the first filler layer.
  • a second polymer layer may be further included disposed on the filler layer.
  • the second polymer layer may include at least one of polyamic acid, polyimide, modified polyimide, polytetrafluoroethylene, polyphenyl ether, polyphenyl oxide, polyphenyl sulfide, polystyrene, polyacrylic acid, epoxy, polyvinyl butyral, polyvinyl pyrrolidone, ethylene carbonate, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, and liquid crystal polymer.
  • the first polymer layer may contain nanosheets.
  • the device for manufacturing the layered composite filler sheet may include a first polymer layer forming unit that forms a first polymer layer by providing a first polymer material on a carrier sheet; a filler layer forming unit that forms a filler layer on the first polymer layer; a second polymer layer forming unit that forms a second polymer layer by providing a second polymer material on the filler layer; and a curing unit that cures at least one of the first polymer layer and the second polymer layer.
  • the layered composite filler sheet, its manufacturing method, and its manufacturing apparatus have a layered structure composed of a polymer layer and a filler layer, and thus can prevent defects caused by mixing of different materials, easily control the content of the filler, and particularly increase it, and can manufacture a filler sheet with a layered structure according to required characteristics.
  • a filler suitable for required characteristics such as dielectric properties, heat dissipation properties, piezoelectric properties, magnetic properties, and surface control can be easily used to form a filler sheet.
  • the layered composite filler sheet can be manufactured in one step, such as by a roll-to-roll method, it can provide the effects of process simplification and cost reduction.
  • the layered composite filler sheet can be applied to a circuit board or a high-frequency electronic component.
  • FIGS. 1 and 2 are flow charts illustrating a method for manufacturing a layered composite filler sheet according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a manufacturing device for a layered composite filler sheet that performs a method for manufacturing a layered composite filler sheet according to one embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4 to 9 are cross-sectional views showing a layered composite filler sheet manufactured by a method for manufacturing a layered composite filler sheet according to one embodiment of the present invention.
  • a layer formed "on" another layer may refer to a layer formed directly on the other layer, or may refer to a layer formed on an intermediate layer or intermediate layers formed on the other layer. It should be noted that the meanings of "upper” and “lower” in this specification are relative, and the direction upward from the substrate is described as “upper”, and the direction downward is described as “lower.”
  • the layered composite filler sheet and its manufacturing method can control the filler input content without limitation and form a defect-free sheet or film.
  • the layered composite filler sheet can be manufactured into a layered structure according to required characteristics, and for example, a heat-radiating layer, a dielectric layer, and a surface control layer can be formed.
  • Key terms related to the present invention may include low dielectric, low dielectric loss, 5G communication/next generation 5G communication/6G communication (5G/beyond 5G/6G), polymer-ceramic composites, composite films, composite sheets, ceramic fillers, and roll-to-roll manufacturing devices.
  • 5G communication/next generation 5G communication/6G communication 5G/beyond 5G/6G
  • polymer-ceramic composites composite films, composite sheets, ceramic fillers, and roll-to-roll manufacturing devices.
  • element technologies related to the present invention may include a one step hybrid casting system, a one step polymer film process, and a multi-function composite sheet/film.
  • FIGS. 1 and 2 are flow charts illustrating a method for manufacturing a layered composite filler sheet according to one embodiment of the present invention.
  • a method for manufacturing a layered composite filler sheet includes a step of providing a carrier sheet (S110); a step of providing a first polymer material on the carrier sheet to form a first polymer layer (S120); a step of providing a filler material on the first polymer layer to form a filler layer (S130); a step of providing a second polymer material on the filler layer to form a second polymer layer (S140); and a step of curing the first polymer layer and the second polymer layer (S150).
  • a layered composite filler sheet having a filler layer interposed between the first polymer layer and the second polymer layer can be manufactured by a method for manufacturing a layered composite filler sheet according to FIG. 1 (S100).
  • the steps of providing the carrier sheet (S110) to the curing step (S150) may be performed as a continuous process.
  • the roll-to-roll process may be performed from the carrier sheet as a raw material to the layered composite filler sheet as a final product.
  • this is exemplary, and the technical idea of the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention also includes a case where each of the steps or some of the steps are performed in a batch type.
  • a method for manufacturing a layered composite filler sheet includes a step of providing a carrier sheet (S210); a step of providing a first polymer material on the carrier sheet to form a first polymer layer (S220); a step of providing a filler material on the first polymer layer to form a filler layer (S230); and a step of curing the first polymer layer (S250).
  • a layered composite filler sheet having a filler layer formed on the first polymer layer can be manufactured by the method for manufacturing a layered composite filler sheet (S200) according to FIG. 2.
  • the step of providing the carrier sheet (S210) to the step of curing (S250) may be performed as a continuous process. For example, it may be performed as a roll-to-roll process from the carrier sheet as a raw material to the layered composite filler sheet as a final product.
  • this is exemplary, and the technical idea of the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention also includes a case where each of the steps or some of the steps are performed in a batch type.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a manufacturing device for a layered composite filler sheet that performs a method for manufacturing a layered composite filler sheet according to one embodiment of the present invention.
  • a manufacturing device (1000) for a layered composite filler sheet includes a first polymer layer forming unit (20) that forms a first polymer layer by providing a first polymer material on a carrier sheet, a filler layer forming unit (30) that forms a filler layer on the first polymer layer, a second polymer layer forming unit (40) that forms a second polymer layer by providing a second polymer material on the filler layer; and a curing unit (50) that cures at least one of the first polymer layer and the second polymer layer.
  • the step (S110) of providing the carrier sheet can be performed by providing the carrier sheet (110) to the first polymer layer forming portion (20).
  • the carrier sheet (110) can perform the function of receiving a first polymer material on its surface.
  • the carrier sheet (110) can include various materials and can be made of, for example, a cured polymer sheet, a ceramic sheet, or a metal sheet.
  • the step (S120) of forming the first polymer layer may be performed by the first polymer layer forming unit (20), and may be performed by providing a first polymer material on a carrier sheet (110) to form the first polymer layer (120).
  • the step (S120) of forming the first polymer layer may be performed by tape casting the first polymer material on a carrier sheet (110) using a doctor blade or the like to form the first polymer layer (120).
  • nanosheets may be provided so that the first polymer layer contains nanosheets.
  • the nanosheets may be provided together with the first polymer material, or may be provided separately. Accordingly, a first polymer layer containing nanosheets may be formed.
  • the step (S130) of forming the filler layer may be performed by a filler layer forming unit (30), and may be performed by providing a filler material on the first polymer layer (120) to form the filler layer (130).
  • the step (S130) of forming the filler layer may be performed by spraying or tape casting the filler material on the first polymer layer (120) to form the filler layer (130).
  • the step (S130) of forming the filler layer may be composed of a step of forming a plurality of filler layers, and may include, for example, a step of providing a first filler material (31) on a first polymer layer (120) to form a first filler layer (130_1); and a step of providing a second filler material (32) on the first filler layer (130_1) to form a second filler layer (130_2).
  • the filler layer forming unit (30) may be composed of a first filler layer forming unit (30_1) and a second filler layer forming unit (30_2).
  • the first filler material (31) and the second filler material (32) may include the same material, or may include different materials.
  • the first filler material (31) and the second filler material (32) may have different diameters.
  • the filler layer forming portion (30) is composed of three or more filler layer forming portions and three or more filler layers are formed is also included in the technical idea of the present invention.
  • the filler layer forming section (30) is composed of multiple parts and the filler layer is formed in multiple stages, the height of the filler layer can be easily controlled, and filler layers having fillers with different characteristics can be formed by stacking them.
  • the step (S140) of forming the second polymer layer may be performed by the second polymer layer forming unit (40), and may be performed by providing a first polymer material on a filler layer (130) to form the second polymer layer (140).
  • the step (S140) of forming the second polymer layer may be performed by spraying or tape casting the second polymer material on a filler layer (130) to form the second polymer layer (140).
  • the above-mentioned curing step (S150) can be performed by a curing unit (50), and can be performed by curing at least one of the first polymer layer (120) and the second polymer layer (130).
  • the above-mentioned curing step (S150) can be performed by applying thermal energy or light energy to cure at least one of the first polymer layer (120) and the second polymer layer (130).
  • the above-mentioned curing can be performed by cross linking of the polymer material.
  • the first polymer material, the second polymer material, and the filler material may have a viscosity suitable for spraying or casting, and for this purpose, a binder or a solvent may be included.
  • the solvent may include a water-soluble material, an alcohol-based material, an ether-based material, or an ester-based material, and may be polar or nonpolar.
  • the solvent can be evaporated and removed by natural drying or artificial drying by heating to a temperature ranging from 50° C. to 100° C. using a heater or the like, and thus the filler layer (130) can be solidified.
  • the filler layer (130) can be bound to each other by a binder included in the filler layer (130).
  • the binder can include at least one of, for example, polyamic acid, polyimide varnish, polyester, polyurethane, polyolefin, acrylic resin, and silicate resin.
  • this is exemplary and the technical idea of the present invention is not limited thereto.
  • the first polymer layer (120) and the second polymer layer (140) can be solidified to a certain level by natural drying after being formed.
  • the first polymer layer (120) and the second polymer layer (140) can be further solidified by a curing step.
  • FIGS. 4 to 9 are cross-sectional views showing a layered composite filler sheet manufactured by a method for manufacturing a layered composite filler sheet according to one embodiment of the present invention.
  • the layered composite filler sheet (100) includes a carrier sheet (110), a first polymer layer (120), a filler layer (130), and a second polymer layer (140).
  • the layered composite filler sheet (200) includes a carrier sheet (110), a first polymer layer (120), a filler layer (130), and a second polymer layer (140).
  • the layered composite filler sheet (300) includes a carrier sheet (110), a first polymer layer (120a) containing nanosheets, a filler layer (130), and a second polymer layer (140).
  • the layered composite filler sheet (400) includes a carrier sheet (110), a first polymer layer (120a) containing nanosheets, and a filler layer (130).
  • the layered composite filler sheet (500) includes a carrier sheet (110), a first polymer layer (120a) containing nanosheets, a filler layer (130), and a second polymer layer (140a) containing nanosheets.
  • the layered composite filler sheet (500) includes a carrier sheet (110), a first polymer layer (120), a filler layer (130), and a second polymer layer (140a) containing nanosheets.
  • the carrier sheet (110) may have a first polymer layer (120) arranged on its surface.
  • the carrier sheet (110) may include a material to which the first polymer material is attached so that the first polymer layer (120) can be formed and maintained while moving, and may be formed of, for example, a metal sheet, a polymer sheet, a ceramic sheet, glass, or a copper foil.
  • the carrier sheet (110) may be surface-treated using oxygen or argon gas plasma to control adhesive strength, or a silicon-based material, etc. may be formed on the surface.
  • the carrier sheet (110) may be removed later or may remain to maintain its function.
  • the first polymer layer (120) can be placed on the carrier sheet (110).
  • the first polymer layer (120) can form a relatively weak bond, such as an electrostatic bond or a van der Waals bond, with the carrier sheet (110). Accordingly, the first polymer layer (120) can be fixed on the carrier sheet (110).
  • the first polymer layer (120) may include a polymer material that is curable by heat or light, for example, polyamic acid (PAA), polyimide (PI), modified polyimide (MPI), polytetrafluoro ethylene (PTFE), polyphenylene ether (PPE), polyphenylene oxide (PPO), polyphenylene sulfide (PPS), polystyrene (PS), polyacrylic acid (PA), epoxy, polyvinyl butyral (PVB), polyvinyl pyrrolidone (PVP), ethylene carbonate (EC), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), It may include at least one of polypropylene (PP), and a liquid crystal polymer (LCP).
  • PAA polyamic acid
  • PI polyimide
  • MPI modified polyimide
  • PTFE polytetrafluoro ethylene
  • PPE polyphenylene ether
  • PPO polyphenylene oxide
  • PPS poly
  • the filler layer (130) is disposed on the first polymer layer (120) and may include a filler material.
  • the filler layer (130) may include various materials suitable for desired characteristics as the filler material. That is, desired electrical characteristics and physical characteristics may be controlled by the filler material. For example, the filler material may be controlled to have characteristics such as low dielectric characteristics, low dielectric loss characteristics, high heat dissipation characteristics, and low thermal expansion coefficient.
  • the filler layer (130) may include, as the filler material, at least one of a dielectric material, a piezoelectric material, a heat-dissipating material, and a magnetic material.
  • the filler layer (130) may include, as the filler material, at least one of a ceramic material, a metal material, and a carbon-based material.
  • the dielectric material described above is used as an electrical insulator and can be applied to various fields such as electronic devices, communication equipment, and energy storage devices.
  • the dielectric material may include various materials according to characteristics such as dielectric constant, dielectric loss, insulating characteristics, and thermal stability.
  • the dielectric material may include ceramic materials such as, for example, magnesium silicon oxide (Mg 2 SiO 4 ), titanium oxide (TiO 2 ), barium titanium oxide (BaTiO 3 ), strontium titanium oxide (SrTiO 3 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), aluminum nitride (AlN), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), and cerium oxide (CeO 2 ).
  • the dielectric material may include a polymer material, such as, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE, Teflon), polyethylene, polypropylene, polyimide, polycarbonate, polyacrylate, and polyurethane.
  • the dielectric material may include a carbon-based material, such as carbon nanotube composites and graphene.
  • the piezoelectric material is a material that generates an electric potential when mechanical pressure is applied, and conversely, causes mechanical deformation when an electric potential is applied.
  • the piezoelectric material can be applied to various fields such as sensors, actuators, and electronic devices.
  • the dielectric material can include ceramic materials such as, for example, quartz (SiO 2 ), PZT (Pb-Zr-Ti oxide), barium titanium oxide (BaTiO 3 ), zinc oxide (ZnO), potassium niobium oxide (KNbO 3 ), lithium niobium oxide (LiNbO 3 ), lithium tantalum oxide (LiTaO 3 ), sodium niobium oxide (NaNbO 3 ), gadolinium molybdenum oxide (Gd(MoO 3 ) 3 ), gallium nitride (GaN), and aluminum nitride (AlN).
  • the dielectric material may include a polymer material, such as polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinylidene fluoride-trifluoroethylene (PVDF-TrFE), polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVDF-HFP), and Nylon 11.
  • the piezoelectric material may include a carbon-based material, such as carbon nanotube composites and graphene oxide.
  • the above heat-dissipating material is a material that has high heat capacity and thermal conductivity and effectively dissipates heat generated in electronic devices or mechanical devices.
  • the heat-dissipating material may include a metal material such as copper, aluminum, silver, gold, titanium, magnesium, and stainless steel, for example.
  • the heat-dissipating material may include a ceramic material such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), beryllium oxide (BeO), boron nitride (BN), and silicon carbide (SiC), for example.
  • the dielectric material may include a carbon-based material such as graphite, carbon nanotubes, and graphene.
  • the above magnetic property material is a material that forms a magnetic field or is affected by it, and may include a ferromagnetic material, an antiferromagnetic material, a ferrimagnetic material, a paramagnetic material, or a diamagnetic material.
  • the above ferromagnetic material is a material that maintains a strong magnetic field even in the absence of an external magnetic field, and may include, for example, iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co), gadolinium (Gd), neodymium (Nd), markensite, ferrichrome, silicon steel, and alloys thereof.
  • the above antiferromagnetic material is a material in which the magnetic moments of adjacent atoms are aligned in opposite directions so that the overall magnetism is canceled out, and may include, for example, manganese (Mn), chromium (Cr), nickel oxide (NiO), manganese oxide (MnO), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), and iron oxide (FeO).
  • the above ferrimagnet is a material that is magnetic overall due to incomplete cancellation, but in which adjacent atoms are aligned in opposite directions, similar to an antiferromagnet, and may include, for example, magnetite (Fe 3 O 4 ), ferrite, and garnet.
  • the above paramagnetic material is a material that has weak magnetism only when an external magnetic field is present and loses magnetism when the external magnetic field disappears, and may include, for example, aluminum (Al), tungsten (W), platinum (Pt), and magnesium (Mg).
  • the above diamagnetic material is a material that has a weak opposite magnetism when an external magnetic field is present and loses magnetism when the external magnetic field disappears, and may include, for example, copper (Cu), gold (Au), silver (Ag), lead (Pb), carbon (C), and bismuth (Bi).
  • the filler layer (130) may include a first filler material (31) and a second filler material (32).
  • the filler layer (130) may be composed of multiple layers including a layer including the first filler material (31) and a layer including the second filler material (32).
  • the first filler material (31) and the second filler material (32) may include the same material or may include different materials.
  • the first filler material (31) and the second filler material (32) may have different diameters.
  • the second polymer layer (140) may be disposed on the filler layer (130).
  • the second polymer layer (140) is exemplary and may be omitted.
  • the second polymer layer (140) may include a polymer material that is curable by heat or light, for example, polyamic acid (PAA), polyimide (PI), modified polyimide (MPI), polytetrafluoro ethylene (PTFE), polyphenylene ether (PPE), polyphenylene oxide (PPO), polyphenylene sulfide (PPS), polystyrene (PS), polyacrylic acid (PA), epoxy, polyvinyl butyral (PVB), polyvinyl pyrrolidone (PVP), ethylene carbonate (EC), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), It may include at least one of polypropylene (PP), and a liquid crystal polymer (LCP).
  • PAA polyamic acid
  • PI polyimide
  • MPI modified polyimide
  • PTFE polytetrafluoro ethylene
  • PPE polyphenylene ether
  • PPO polyphenylene oxide
  • PPS poly
  • the first polymer layer (120) and the second polymer layer (140) may contain the same material or may contain different materials.
  • the first polymer layer (120a) containing nanosheets may contain nanosheets (190) therein.
  • the second polymer layer (140a) containing nanosheets may contain nanosheets (190) therein.
  • the nanosheets (190) may be contained in both the first polymer layer and the second polymer layer, only in the first polymer layer, or only in the second polymer layer.
  • the nanosheet (190) may include a heat-radiating material having excellent heat transfer properties. Since the nanosheet (190) releases heat generated from a heat source through a passage with high thermal conductivity when conducted, it may perform the function of facilitating heat release by increasing the contact area using a filler such as a ceramic having a higher thermal conductivity than a polymer.
  • Nanosheets (190) can create a heat transfer path within the nanosheet-containing first polymer layer (120a) or the nanosheet-containing second polymer layer (140a), thereby facilitating heat dissipation. Accordingly, the heat dissipation characteristics of the nanosheet-containing first polymer layer (120a) or the nanosheet-containing second polymer layer (140a) can be improved.
  • the nanosheet (190) may be a two-dimensional sheet separated from a layered material such as, for example, kaolinite (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ), mica (KAl 2 (Si 3 AlO 10 )(OH) 2 ), or a ceramic material having high thermal conductivity such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), silicon nitride (Si 3 N 4 ), and may have a shape of powder, plate, line, fiber, rod, or wire.
  • the nanosheet (190) may include graphene oxide, graphene nanoplate, graphite and expanded graphite, carbon nanotube, etc. However, this is exemplary and the technical idea of the present invention is not limited thereto.
  • the layered composite filler sheet according to the present invention has a multilayered structure, so that it has less influence on the interface properties between different materials and can have high flexibility in material selection.
  • the layered composite filler sheet can complement the disadvantages of a mixed structure because the polymer and ceramic materials form separate layers.
  • the properties may vary depending on various factors such as the physical properties and thickness of the layered structure of the layered composite filler sheet according to the present invention, the properties were compared with those of the mixed structure.
  • a mixed layer was formed by mixing polyimide and forsterite.
  • the example and comparative example were completed by drying at 70° C. for 30 minutes.
  • the filler content was varied from 0 vol% to 50 vol%.
  • the dielectric constant and dielectric loss were measured using a SPDR (Split Post Dielectric Resonator).
  • the forsterite (Mg2SiO4) is an important silicate mineral belonging to the olivine group, and its dielectric properties play an important role in various applications, especially in ceramic materials, high-temperature insulators, and electronic components.
  • the dielectric constant of the forsterite is generally about 6 to 7, and it has a relatively low dielectric constant and excellent electrical insulation properties.
  • the forsterite has a very low dielectric loss, which is an important property in high-frequency applications. The low dielectric loss minimizes the loss of electrical energy and enables efficient transmission.
  • the forsterite has a high insulation resistance, which allows it to be used as an electrical insulator in a high-voltage environment.
  • the forsterite Since the forsterite maintains excellent dielectric properties even at high temperatures, it can be used as a stable insulator in a high-temperature environment.
  • the forsterite is applied in various ways in the field of electronic ceramics, and in particular, due to its low dielectric constant and dielectric loss properties, it can be applied to high-frequency ceramics, electronic devices, and radio frequency components, and in particular, it is used as a high-frequency filter and insulator.
  • the forsterite since the forsterite has high temperature stability and insulating properties, it is used as a high-temperature insulator.
  • the forsterite is used as a substrate material for electronic components, which has advantages in applications requiring high insulation resistance and thermal stability.
  • the forsterite since the forsterite has low dielectric loss and stable dielectric constant, it can be used in microwave communication devices and radar systems.
  • Table 1 is a table showing the characteristics of examples of layered composite filler sheets according to the technical idea of the present invention and comparative examples of mixed structures.
  • the comparative example could not be manufactured when the filler content was 50% by volume, but the example could be manufactured. Both the comparative example and the example showed a tendency for the dielectric constant and dielectric loss to increase as the filler content increased.
  • the dielectric constant and dielectric loss of the examples and comparative examples showed almost similar trends.
  • the comparative examples showed a large deviation in the change trends of the dielectric constant and dielectric loss, the examples showed a gradual change trend. Therefore, it can be seen that the examples can predict the dielectric constant and dielectric loss according to the filler content.
  • the desirable filler content considering both the dielectric constant and the dielectric loss was 10 vol% for the comparative example and 20 vol% for the exemplary embodiment. Therefore, the exemplary embodiment can further increase the filler content.

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Abstract

The present invention provides a layered composite filler sheet, a manufacturing method therefor, and a manufacturing apparatus therefor. The manufacturing method for a layered composite filler sheet according to one embodiment of the present invention comprises the steps of: providing a carrier sheet; forming a first polymer layer by providing a first polymer material on the carrier sheet; forming a filler layer by providing a filler material on the first polymer layer; forming a second polymer layer by providing a second polymer material on the filler layer; and curing at least one of the first polymer layer and the second polymer layer.

Description

층상형 복합물 필러 시트, 그 제조방법 및 제조장치Layered composite filler sheet, its manufacturing method and manufacturing device

본 발명의 기술적 사상은 필러 시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 층상형 복합물 필러 시트, 그 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.The technical idea of the present invention relates to a filler sheet, and more specifically, to a layered composite filler sheet, a manufacturing method therefor, and a manufacturing apparatus therefor.

본 발명은 산업통상자원부의 재원으로 한국산업기술기획평가원의 지원을 받아 수행한 우수기업연구소육성사업(ATC+) (과제번호 20014176, 과제고유번호 1415187319)에 관한 것이다.The present invention relates to the Excellent Corporate Research Institute Promotion Project (ATC+) (Project No. 20014176, Project Unique No. 1415187319) which was carried out with the support of the Korea Institute of Industrial Technology Planning and Evaluation with funds from the Ministry of Trade, Industry and Energy.

5G 통신과 같은 차세대 기술은 자율주행, 가상 현실, 의료, 헬스케어, 사물 인터넷 등 많은 응용 분야에 혁신을 가져오고 있으며, 이에 따라 소재 기술에 대한 개발 및 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 차세대 통신을 위한 저유전율, 저 유전손실 특성을 갖는 소재의 개발이 요청되며, 이러한 소재로서 폴리머, 금속, 세라믹 등 다양한 물질을 사용한 복합재를 적용하고 있다. 통상적인 복합재는 고분자 매트릭스에 세라믹 필러를 첨가한 혼합 구조를 가진다. 고분자 물질과 세라믹 물질이 혼합되므로, 건조 수축률 차이, 분산성 저하에 따른 균일성 저하, 버나드 셀(Bernard cell) 현상, 결합력 저하, 필러에 의하여 야기되는 결함 등과 같은 다양한 문제점이 발생할 수 있고, 따라서 세라믹 필러의 첨가량이 한정되는 한계가 있다. 직물 시트를 이용하여 결함 발생을 최소화하고 수평화 보조제(leveling agent) 또는 슬립 보조제(slip agent) 등과 같은 첨가제를 이용하여 표면 결함을 방지할 수 있으나, 필러 투입의 한계가 있다.Next-generation technologies such as 5G communications are bringing about innovation in many application fields such as autonomous driving, virtual reality, medicine, healthcare, and the Internet of Things, and accordingly, development and research on material technologies are actively being conducted. In particular, the development of materials with low permittivity and low dielectric loss characteristics for next-generation communications is required, and composites using various materials such as polymers, metals, and ceramics are being applied as such materials. Conventional composites have a mixed structure in which ceramic fillers are added to a polymer matrix. Since polymer materials and ceramic materials are mixed, various problems such as differences in drying shrinkage, deterioration of uniformity due to deterioration of dispersibility, Bernard cell phenomenon, deterioration of bonding strength, and defects caused by fillers may occur, and therefore, there is a limit to the amount of ceramic filler added. It is possible to minimize the occurrence of defects by using fabric sheets and prevent surface defects by using additives such as leveling agents or slip agents, but there is a limit to the amount of filler added.

따라서, 상술한 문제점을 방지하고 원하는 특성을 용이하게 제어할 수 있는 복합물 필러 시트가 요구된다.Therefore, a composite filler sheet that can prevent the above-described problems and easily control desired properties is required.

본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 층상형 복합물 필러 시트, 그 제조방법 및 제조장치를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the technical idea of the present invention is to provide a layered composite filler sheet, a manufacturing method therefor, and a manufacturing device therefor.

그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.However, these tasks are exemplary and the technical idea of the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 관점에 의하면, 층상형 복합물 필러 시트, 그 제조방법 및 제조장치를 제공한다. According to one aspect of the present invention, a layered composite filler sheet, a manufacturing method therefor, and a manufacturing apparatus therefor are provided.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법은, 캐리어 시트를 제공하는 단계; 상기 캐리어 시트 상에 제1 고분자 물질을 제공하여 제1 고분자 층을 형성하는 단계; 상기 제1 고분자 층 상에 필러 물질을 제공하여 필러층을 형성하는 단계; 상기 필러층 상에 제2 고분자 물질을 제공하여 제2 고분자 층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 고분자 층 및 상기 제2 고분자 층 중 적어도 어느 하나를 경화하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the method for manufacturing the layered composite filler sheet may include the steps of: providing a carrier sheet; providing a first polymer material on the carrier sheet to form a first polymer layer; providing a filler material on the first polymer layer to form a filler layer; providing a second polymer material on the filler layer to form a second polymer layer; and curing at least one of the first polymer layer and the second polymer layer.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제1 고분자 층을 형성하는 단계는, 상기 캐리어 시트 상에 상기 제1 고분자 물질을 테이프 캐스팅하여 상기 제1 고분자 층을 형성하여 이루어질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of forming the first polymer layer can be performed by tape casting the first polymer material onto the carrier sheet to form the first polymer layer.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 필러층을 형성하는 단계는, 상기 제1 고분자 층 상에 상기 필러 물질을 스프레이하거나 또는 테이프 캐스팅하여 상기 필러층을 형성하여 이루어질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of forming the filler layer can be accomplished by forming the filler layer by spraying or tape casting the filler material on the first polymer layer.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 필러층을 형성하는 단계는, 상기 제1 고분자 층 상에 제1 필러 물질을 제공하여 제1 필러층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 필러층 상에 제2 필러 물질을 제공하여 제2 필러층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of forming the filler layer may include the step of providing a first filler material on the first polymer layer to form a first filler layer; and the step of providing a second filler material on the first filler layer to form a second filler layer.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제1 필러 물질과 상기 제2 필러 물질은 동일한 물질을 포함하거나 또는 서로 다른 물질을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the first filler material and the second filler material may include the same material or different materials.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제2 고분자 층을 형성하는 단계는, 상기 필러층 상에 상기 제2 고분자 물질을 스프레이하거나 또는 테이프 캐스팅하여 상기 제2 고분자 층을 형성하여 이루어질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of forming the second polymer layer can be accomplished by forming the second polymer layer by spraying or tape casting the second polymer material onto the filler layer.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 경화하는 단계는, 열에너지 또는 광에너지를 인가하여 상기 제1 고분자 층 및 상기 제2 고분자 층 중 적어도 어느 하나를 경화하여 이루어질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the curing step can be performed by curing at least one of the first polymer layer and the second polymer layer by applying thermal energy or light energy.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제1 고분자 층을 형성하는 단계에서, 상기 제1 고분자 층이 나노 시트를 함유하도록 나노 시트를 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, in the step of forming the first polymer layer, nanosheets can be provided so that the first polymer layer contains nanosheets.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 캐리어 시트를 제공하는 단계 내지 상기 경화하는 단계는, 연속 공정으로 수행될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of providing the carrier sheet and the step of curing can be performed as a continuous process.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 캐리어 시트를 제공하는 단계 내지 상기 경화하는 단계는, 롤-투-롤 방식으로 수행될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of providing the carrier sheet and the step of curing can be performed in a roll-to-roll manner.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법은, 캐리어 시트를 제공하는 단계; 상기 캐리어 시트 상에 제1 고분자 물질을 제공하여 제1 고분자 층을 형성하는 단계; 상기 제1 고분자 층 상에 필러 물질을 제공하여 필러층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 고분자 층을 경화하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the method for manufacturing the layered composite filler sheet may include: providing a carrier sheet; providing a first polymer material on the carrier sheet to form a first polymer layer; providing a filler material on the first polymer layer to form a filler layer; and curing the first polymer layer.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 층상형 복합물 필러 시트는, 제1 고분자 층; 및 상기 제1 고분자 층 상에 배치되고 필러 물질을 포함하는 필러층을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the layered composite filler sheet may include: a first polymer layer; and a filler layer disposed on the first polymer layer and including a filler material.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제1 고분자 층이 배치되고, 금속 시트, 고분자 시트, 세라믹 시트, 유리, 또는 구리 호일로 이루어진, 캐리어 시트를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the first polymer layer may further include a carrier sheet formed of a metal sheet, a polymer sheet, a ceramic sheet, glass, or copper foil.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제1 고분자 층은, 폴리아믹산, 폴리이미드, 모디파이드 폴리이미드, 폴리테트라플루오로 에틸렌, 폴리페닐 에테르, 폴리페닐 옥사이드, 폴리페닐 설파이드, 폴리스티렌, 폴리아크릴산, 에폭시, 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 피롤리돈, 에틸렌 카보네이트, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 액정 폴리머 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the first polymer layer may include at least one of polyamic acid, polyimide, modified polyimide, polytetrafluoroethylene, polyphenyl ether, polyphenyl oxide, polyphenyl sulfide, polystyrene, polyacrylic acid, epoxy, polyvinyl butyral, polyvinyl pyrrolidone, ethylene carbonate, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, and liquid crystal polymer.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 필러층은, 유전 특성 물질, 압전 특성 물질, 방열 특성 물질, 및 자성 특성 물질 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the filler layer may include at least one of a dielectric material, a piezoelectric material, a heat-dissipating material, and a magnetic material.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 필러층은, 세라믹 물질, 금속 물질, 및 탄소계 물질 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the filler layer may include at least one of a ceramic material, a metal material, and a carbon-based material.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 필러층은, 제1 필러 물질을 포함하는 제1 필러층; 및 제2 필러 물질을 포함하고 상기 제1 필러층 상에 배치된 제2 필러층을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the filler layer may include a first filler layer including a first filler material; and a second filler layer including a second filler material and disposed on the first filler layer.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 필러층 상에 배치된 제2 고분자층을 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a second polymer layer may be further included disposed on the filler layer.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제2 고분자 층은, 폴리아믹산, 폴리이미드, 모디파이드 폴리이미드, 폴리테트라플루오로 에틸렌, 폴리페닐 에테르, 폴리페닐 옥사이드, 폴리페닐 설파이드, 폴리스티렌, 폴리아크릴산, 에폭시, 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 피롤리돈, 에틸렌 카보네이트, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 액정 폴리머 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the second polymer layer may include at least one of polyamic acid, polyimide, modified polyimide, polytetrafluoroethylene, polyphenyl ether, polyphenyl oxide, polyphenyl sulfide, polystyrene, polyacrylic acid, epoxy, polyvinyl butyral, polyvinyl pyrrolidone, ethylene carbonate, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, and liquid crystal polymer.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제1 고분자 층은, 나노 시트를 함유할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the first polymer layer may contain nanosheets.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 층상형 복합물 필러 시트의 제조 장치는, 캐리어 시트 상에 제1 고분자 물질을 제공하여 제1 고분자 층을 형성하는 제1 고분자 층 형성부; 상기 제1 고분자 층 상에 필러층을 형성하는 필러층 형성부; 상기 필러층 상에 제2 고분자 물질을 제공하여 제2 고분자 층을 형성하는 제2 고분자 층 형성부; 및 상기 제1 고분자 층 및 상기 제2 고분자 층 중 적어도 어느 하나를 경화하는 경화부를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the device for manufacturing the layered composite filler sheet may include a first polymer layer forming unit that forms a first polymer layer by providing a first polymer material on a carrier sheet; a filler layer forming unit that forms a filler layer on the first polymer layer; a second polymer layer forming unit that forms a second polymer layer by providing a second polymer material on the filler layer; and a curing unit that cures at least one of the first polymer layer and the second polymer layer.

본 발명의 기술적 사상에 의할 경우, 층상형 복합물 필러 시트, 그 제조방법 및 제조장치는, 고분자층과 필러층으로 구성된 층상형 구조를 가짐에 따라 이종 물질의 혼합에 따라 발생하는 결함을 방지할 수 있고, 필러의 함량을 용이하게 제어할 수 있고, 특히 증가시킬 수 있고, 요구하는 특성에 맞게 층상 구조로 필러 시트를 제조할 수 있다. 또한, 유전 특성, 방열 특성, 압전 특성, 자성 특성, 표면 제어 등의 요구하는 특성에 적합한 필러를 용이하게 사용하여 필러 시트를 형성할 수 있다. 또한, 상기 층상형 복합물 필러 시트는 롤-투-롤 방식 등과 같이 원 스텝으로 제조할 수 있으므로, 공정 단순화 및 비용 절감의 효과를 제공할 수 있다. 상기 층상형 복합물 필러 시트는 회로 보드 또는 고주파 전자 부품에 적용될 수 있다.According to the technical idea of the present invention, the layered composite filler sheet, its manufacturing method, and its manufacturing apparatus have a layered structure composed of a polymer layer and a filler layer, and thus can prevent defects caused by mixing of different materials, easily control the content of the filler, and particularly increase it, and can manufacture a filler sheet with a layered structure according to required characteristics. In addition, a filler suitable for required characteristics such as dielectric properties, heat dissipation properties, piezoelectric properties, magnetic properties, and surface control can be easily used to form a filler sheet. In addition, since the layered composite filler sheet can be manufactured in one step, such as by a roll-to-roll method, it can provide the effects of process simplification and cost reduction. The layered composite filler sheet can be applied to a circuit board or a high-frequency electronic component.

상술한 본 발명의 효과들은 예시적으로 기재되었고, 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The effects of the present invention described above are described as examples, and the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법을 도시하는 흐름도들이다.FIGS. 1 and 2 are flow charts illustrating a method for manufacturing a layered composite filler sheet according to one embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법을 수행하는 층상형 복합물 필러 시트의 제조장치를 도시하는 개략도이다.FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a manufacturing device for a layered composite filler sheet that performs a method for manufacturing a layered composite filler sheet according to one embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법에 의하여 제조된 층상형 복합물 필러 시트를 나타내는 단면도들이다.FIGS. 4 to 9 are cross-sectional views showing a layered composite filler sheet manufactured by a method for manufacturing a layered composite filler sheet according to one embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 본 명세서에서 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the technical idea of the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified in various different forms, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited to the following embodiments. Rather, these embodiments are provided to more faithfully and completely convey the technical idea of the present invention to those skilled in the art. Like reference numerals throughout this specification denote like elements. Furthermore, various elements and areas in the drawings are schematically drawn. Therefore, the technical idea of the present invention is not limited by the relative sizes or intervals drawn in the attached drawings.

본 명세서에서 다른 층 "상에" 형성된 층은 다른 층의 바로 위에 형성된 층을 지칭하거나, 다른 층 상에 형성된 중간층 또는 중간층들 위에 형성된 층을 지칭할 수도 있다. 본 명세서에서 "상측"과 "하측"의 의미는 상대적인 것으로서, 기판을 기준으로 위쪽 방향을 "상측"으로 기재하고, 아래쪽 방향을 "하측"으로 기재함에 유의한다.In this specification, a layer formed "on" another layer may refer to a layer formed directly on the other layer, or may refer to a layer formed on an intermediate layer or intermediate layers formed on the other layer. It should be noted that the meanings of "upper" and "lower" in this specification are relative, and the direction upward from the substrate is described as "upper", and the direction downward is described as "lower."

본 발명의 기술적 사상에 따르면, 층상형 복합물 필러 시트 및 그 제조방법은, 필러 투입 함량의 한계없이 조절 가능하며, 결함이 없는 시트 또는 필름을 형성할 수 있다. 또한, 층상형 복합물 필러 시트를 요구 특성에 맞게 층상 구조로 제작 가능하며, 예를 들어 방열특성층, 유전특성층, 및 표면제어층 등을 형성할 수 있다.According to the technical idea of the present invention, the layered composite filler sheet and its manufacturing method can control the filler input content without limitation and form a defect-free sheet or film. In addition, the layered composite filler sheet can be manufactured into a layered structure according to required characteristics, and for example, a heat-radiating layer, a dielectric layer, and a surface control layer can be formed.

본 발명에 관련된 주요 용어는, 저유전율(low dielectric), 저유전손실(low dielectric loss), 5G 통신/차세대 5G 통신/6G 통신(5G/beyond 5G/6G), 고분자-세라믹 복합물(Polymer-ceramic composites), 복합물 필름(composites films), 복합물 시트(composites sheet), 세라믹 필러(ceramic filler), 및 롤-투-롤 제조 장치(roll to roll) 등을 포함할 수 있다.Key terms related to the present invention may include low dielectric, low dielectric loss, 5G communication/next generation 5G communication/6G communication (5G/beyond 5G/6G), polymer-ceramic composites, composite films, composite sheets, ceramic fillers, and roll-to-roll manufacturing devices.

또한, 본 발명에 관련된 요소 기술은, 단일 스텝 하이브리드 캐스팅 시스템(one step hybrid casting system), 단일 스텝 고분자 필름 공정(one step polymer film process), 및 다기능 복합물 시트 또는 필름(multi-function composite sheet/film) 등을 포함할 수 있다.In addition, element technologies related to the present invention may include a one step hybrid casting system, a one step polymer film process, and a multi-function composite sheet/film.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법을 도시하는 흐름도들이다.FIGS. 1 and 2 are flow charts illustrating a method for manufacturing a layered composite filler sheet according to one embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법(S100)은, 캐리어 시트를 제공하는 단계(S110); 상기 캐리어 시트 상에 제1 고분자 물질을 제공하여 제1 고분자 층을 형성하는 단계(S120); 상기 제1 고분자 층 상에 필러 물질을 제공하여 필러층을 형성하는 단계(S130); 상기 필러층 상에 제2 고분자 물질을 제공하여 제2 고분자 층을 형성하는 단계(S140); 및 상기 제1 고분자 층 및 상기 제2 고분자 층을 경화하는 단계(S150)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a method for manufacturing a layered composite filler sheet (S100) includes a step of providing a carrier sheet (S110); a step of providing a first polymer material on the carrier sheet to form a first polymer layer (S120); a step of providing a filler material on the first polymer layer to form a filler layer (S130); a step of providing a second polymer material on the filler layer to form a second polymer layer (S140); and a step of curing the first polymer layer and the second polymer layer (S150).

도 1에 따른 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법(S100)에 의하여 상기 제1 고분자 층 및 상기 제2 고분자 층 사이에 필러층이 개재된 층상형 복합물 필러 시트가 제조될 수 있다. A layered composite filler sheet having a filler layer interposed between the first polymer layer and the second polymer layer can be manufactured by a method for manufacturing a layered composite filler sheet according to FIG. 1 (S100).

상기 캐리어 시트를 제공하는 단계(S110) 내지 상기 경화하는 단계(S150)는 연속 공정으로 수행될 수 있다. 예를 들어 원 재료인 캐리어 시트로부터 최종 제품인 층상형 복합물 필러 시트까지 롤-투-롤 공정으로 수행될 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 단계들이 각각 또는 상기 단계들 중 일부 단계들이 배치형(batch-type)으로 수행되는 경우도 본 발명의 기술적 사상에 포함된다.The steps of providing the carrier sheet (S110) to the curing step (S150) may be performed as a continuous process. For example, the roll-to-roll process may be performed from the carrier sheet as a raw material to the layered composite filler sheet as a final product. However, this is exemplary, and the technical idea of the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention also includes a case where each of the steps or some of the steps are performed in a batch type.

도 2를 참조하면, 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법(S200)은, 캐리어 시트를 제공하는 단계(S210); 상기 캐리어 시트 상에 제1 고분자 물질을 제공하여 제1 고분자 층을 형성하는 단계(S220); 상기 제1 고분자 층 상에 필러 물질을 제공하여 필러층을 형성하는 단계(S230); 및 상기 제1 고분자 층을 경화하는 단계(S250)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a method for manufacturing a layered composite filler sheet (S200) includes a step of providing a carrier sheet (S210); a step of providing a first polymer material on the carrier sheet to form a first polymer layer (S220); a step of providing a filler material on the first polymer layer to form a filler layer (S230); and a step of curing the first polymer layer (S250).

도 2에 따른 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법(S200)에 의하여 상기 제1 고분자 층 상에 필러층이 형성된 층상형 복합물 필러 시트가 제조될 수 있다.A layered composite filler sheet having a filler layer formed on the first polymer layer can be manufactured by the method for manufacturing a layered composite filler sheet (S200) according to FIG. 2.

상기 캐리어 시트를 제공하는 단계(S210) 내지 상기 경화하는 단계(S250)는 연속 공정으로 수행될 수 있다. 예를 들어 원 재료인 캐리어 시트로부터 최종 제품인 층상형 복합물 필러 시트까지 롤-투-롤 공정으로 수행될 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 단계들이 각각 또는 상기 단계들 중 일부 단계들이 배치형(batch-type)으로 수행되는 경우도 본 발명의 기술적 사상에 포함된다.The step of providing the carrier sheet (S210) to the step of curing (S250) may be performed as a continuous process. For example, it may be performed as a roll-to-roll process from the carrier sheet as a raw material to the layered composite filler sheet as a final product. However, this is exemplary, and the technical idea of the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention also includes a case where each of the steps or some of the steps are performed in a batch type.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법을 수행하는 층상형 복합물 필러 시트의 제조장치를 도시하는 개략도이다.FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a manufacturing device for a layered composite filler sheet that performs a method for manufacturing a layered composite filler sheet according to one embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 층상형 복합물 필러 시트의 제조장치(1000)는, 캐리어 시트 상에 제1 고분자 물질을 제공하여 제1 고분자 층을 형성하는 제1 고분자 층 형성부(20), 상기 제1 고분자 층 상에 필러층을 형성하는 필러층 형성부(30), 상기 필러층 상에 제2 고분자 물질을 제공하여 제2 고분자 층을 형성하는 제2 고분자 층 형성부(40); 및 상기 제1 고분자 층 및 상기 제2 고분자 층 중 적어도 어느 하나를 경화하는 경화부(50)를 포함한다.Referring to FIG. 3, a manufacturing device (1000) for a layered composite filler sheet includes a first polymer layer forming unit (20) that forms a first polymer layer by providing a first polymer material on a carrier sheet, a filler layer forming unit (30) that forms a filler layer on the first polymer layer, a second polymer layer forming unit (40) that forms a second polymer layer by providing a second polymer material on the filler layer; and a curing unit (50) that cures at least one of the first polymer layer and the second polymer layer.

이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 상기 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for manufacturing the layered composite filler sheet will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

상기 캐리어 시트를 제공하는 단계(S110)는, 제1 고분자 층 형성부(20)에 캐리어 시트(110)를 제공하여 이루어질 수 있다. The step (S110) of providing the carrier sheet can be performed by providing the carrier sheet (110) to the first polymer layer forming portion (20).

캐리어 시트(110)는 표면에 제1 고분자 물질을 수용하는 기능을 수행할 수 있다. 캐리어 시트(110)는, 다양한 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 경화된 고분자 시트, 세라믹 시트 또는 금속 시트로 이루어질 수 있다.The carrier sheet (110) can perform the function of receiving a first polymer material on its surface. The carrier sheet (110) can include various materials and can be made of, for example, a cured polymer sheet, a ceramic sheet, or a metal sheet.

상기 제1 고분자 층을 형성하는 단계(S120)는, 제1 고분자 층 형성부(20)에 의하여 이루어질 수 있고, 캐리어 시트(110) 상에 제1 고분자 물질을 제공하여 제1 고분자 층(120)을 형성하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 고분자 층을 형성하는 단계(S120)는, 캐리어 시트(110) 상에 상기 제1 고분자 물질을 닥터 블레이드 등을 이용한 테이프 캐스팅하여 제1 고분자 층(120)을 형성하여 이루어질 수 있다.The step (S120) of forming the first polymer layer may be performed by the first polymer layer forming unit (20), and may be performed by providing a first polymer material on a carrier sheet (110) to form the first polymer layer (120). For example, the step (S120) of forming the first polymer layer may be performed by tape casting the first polymer material on a carrier sheet (110) using a doctor blade or the like to form the first polymer layer (120).

상기 제1 고분자 층을 형성하는 단계(S120)에서, 제1 고분자 층이 나노 시트를 함유하도록 나노 시트를 제공할 수 있다. 상기 나노 시트는 상기 제1 고분자 물질과 함께 제공되거나, 또는 별개로 제공될 수 있다. 이에 따라 나노 시트 함유 제1 고분자 층을 형성할 수 있다.In the step (S120) of forming the first polymer layer, nanosheets may be provided so that the first polymer layer contains nanosheets. The nanosheets may be provided together with the first polymer material, or may be provided separately. Accordingly, a first polymer layer containing nanosheets may be formed.

상기 필러층을 형성하는 단계(S130)는, 필러층 형성부(30)에 의하여 이루어질 수 있고, 제1 고분자 층(120) 상에 필러 물질을 제공하여 필러층(130)을 형성하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 필러층을 형성하는 단계(S130)는, 제1 고분자 층(120) 상에 상기 필러 물질을 스프레이하거나 또는 테이프 캐스팅하여 필러층(130)을 형성하여 이루어질 수 있다.The step (S130) of forming the filler layer may be performed by a filler layer forming unit (30), and may be performed by providing a filler material on the first polymer layer (120) to form the filler layer (130). For example, the step (S130) of forming the filler layer may be performed by spraying or tape casting the filler material on the first polymer layer (120) to form the filler layer (130).

상기 필러층을 형성하는 단계(S130)는, 복수의 필러층을 형성하는 단계로 구성될 수 있고, 예를 들어 제1 고분자 층(120) 상에 제1 필러 물질(31)을 제공하여 제1 필러층(130_1)을 형성하는 단계; 및 제1 필러층(130_1) 상에 제2 필러 물질(32)을 제공하여 제2 필러층(130_2)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이를 위하여, 필러층 형성부(30)는 제1 필러층 형성부(30_1) 및 제2 필러층 형성부(30_2)로 구성될 수 있다. 제1 필러 물질(31)과 제2 필러 물질(32)은 동일한 물질을 포함하거나, 또는 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 또한, 제1 필러 물질(31)과 제2 필러 물질(32)은 서로 다른 직경을 가질 수 있다.The step (S130) of forming the filler layer may be composed of a step of forming a plurality of filler layers, and may include, for example, a step of providing a first filler material (31) on a first polymer layer (120) to form a first filler layer (130_1); and a step of providing a second filler material (32) on the first filler layer (130_1) to form a second filler layer (130_2). To this end, the filler layer forming unit (30) may be composed of a first filler layer forming unit (30_1) and a second filler layer forming unit (30_2). The first filler material (31) and the second filler material (32) may include the same material, or may include different materials. In addition, the first filler material (31) and the second filler material (32) may have different diameters.

또한, 필러층 형성부(30)가 세 개 이상의 필러층 형성부들로 구성되고, 세 개 이상의 필러층들을 형성하는 경우도 본 발명의 기술적 사상에 포함된다.In addition, the case where the filler layer forming portion (30) is composed of three or more filler layer forming portions and three or more filler layers are formed is also included in the technical idea of the present invention.

필러층 형성부(30)가 복수로 구성되고, 상기 필러층이 다단으로 형성됨에 따라, 상기 필러층의 높이를 용이하게 제어할 수 있고, 서로 다른 특성의 필러들을 가지는 필러층을 적층하여 형성할 수 있다.Since the filler layer forming section (30) is composed of multiple parts and the filler layer is formed in multiple stages, the height of the filler layer can be easily controlled, and filler layers having fillers with different characteristics can be formed by stacking them.

상기 제2 고분자 층을 형성하는 단계(S140)는, 제2 고분자 층 형성부(40)에 의하여 이루어질 수 있고, 필러층(130) 상에 제1 고분자 물질을 제공하여 제2 고분자 층(140)을 형성하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 고분자 층을 형성하는 단계(S140)는, 필러층(130) 상에 상기 제2 고분자 물질을 스프레이하거나 또는 테이프 캐스팅하여 제2 고분자 층(140)을 형성하여 이루어질 수 있다.The step (S140) of forming the second polymer layer may be performed by the second polymer layer forming unit (40), and may be performed by providing a first polymer material on a filler layer (130) to form the second polymer layer (140). For example, the step (S140) of forming the second polymer layer may be performed by spraying or tape casting the second polymer material on a filler layer (130) to form the second polymer layer (140).

상기 경화하는 단계(S150)는, 경화부(50)에 의하여 이루어질 수 있고, 제1 고분자 층(120) 및 제2 고분자 층(130) 중 적어도 어느 하나를 경화하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 경화하는 단계(S150)는, 열에너지 또는 광에너지를 인가하여 제1 고분자 층(120) 및 제2 고분자 층(130) 중 적어도 어느 하나를 경화하여 이루어질 수 있다. 상기 경화는 고분자 물질의 교차 결합(cross linking)에 의하여 이루어질 수 있다.The above-mentioned curing step (S150) can be performed by a curing unit (50), and can be performed by curing at least one of the first polymer layer (120) and the second polymer layer (130). For example, the above-mentioned curing step (S150) can be performed by applying thermal energy or light energy to cure at least one of the first polymer layer (120) and the second polymer layer (130). The above-mentioned curing can be performed by cross linking of the polymer material.

여기에서, 상기 제1 고분자 물질, 상기 제2 고분자 물질, 및 상기 필러 물질은 스프레이 또는 캐스팅에 적절한 점도를 가질 수 있고, 이를 위하여, 바인더 또는 용매가 포함될 수 있다. 상기 용매는, 수용성 물질, 알코올계 물질, 에테르계 물질, 또는 에스테르계 물질을 포함할 수 있고, 극성 또는 비극성일 수 있다.Here, the first polymer material, the second polymer material, and the filler material may have a viscosity suitable for spraying or casting, and for this purpose, a binder or a solvent may be included. The solvent may include a water-soluble material, an alcohol-based material, an ether-based material, or an ester-based material, and may be polar or nonpolar.

필러층(130)은 형성된 후에 자연 건조에 의하여 또는 히터 등을 이용하여 50℃ 내지 100℃ 범위의 온도로 가열하는 인공 건조에 의하여 상기 용매가 증발되어 제거될 수 있고, 이에 따라 고형화될 수 있다. 필러층(130)에 포함되는 바인더에 의하여 서로 결합될 수 있다. 상기 바인더는, 예를 들어 폴리아믹산(Polyamic acid), 폴리이미드 바니쉬(Polyimide varnish), 폴리에스테르(Polyester), 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리올레핀(Polyolefin), 아크릴 수지, 및 실리케이트 수지(Silicate resin) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하는 것은 아니다.After the filler layer (130) is formed, the solvent can be evaporated and removed by natural drying or artificial drying by heating to a temperature ranging from 50° C. to 100° C. using a heater or the like, and thus the filler layer (130) can be solidified. The filler layer (130) can be bound to each other by a binder included in the filler layer (130). The binder can include at least one of, for example, polyamic acid, polyimide varnish, polyester, polyurethane, polyolefin, acrylic resin, and silicate resin. However, this is exemplary and the technical idea of the present invention is not limited thereto.

제1 고분자 층(120) 및 제2 고분자 층(140)은 형성된 후에 자연 건조에 의하여 일정 수준으로 고형화될 수 있다. 또한, 제1 고분자 층(120) 및 제2 고분자 층(140)은 경화하는 단계에 의하여 더 고형화될 수 있다.The first polymer layer (120) and the second polymer layer (140) can be solidified to a certain level by natural drying after being formed. In addition, the first polymer layer (120) and the second polymer layer (140) can be further solidified by a curing step.

도 4 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법에 의하여 제조된 층상형 복합물 필러 시트를 나타내는 단면도들이다.FIGS. 4 to 9 are cross-sectional views showing a layered composite filler sheet manufactured by a method for manufacturing a layered composite filler sheet according to one embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 층상형 복합물 필러 시트(100)는, 캐리어 시트(110), 제1 고분자 층(120), 필러층(130), 및 제2 고분자 층(140)을 포함한다.Referring to FIG. 4, the layered composite filler sheet (100) includes a carrier sheet (110), a first polymer layer (120), a filler layer (130), and a second polymer layer (140).

도 5를 참조하면, 층상형 복합물 필러 시트(200)는, 캐리어 시트(110), 제1 고분자 층(120), 필러층(130), 및 제2 고분자 층(140)을 포함한다.Referring to FIG. 5, the layered composite filler sheet (200) includes a carrier sheet (110), a first polymer layer (120), a filler layer (130), and a second polymer layer (140).

도 6을 참조하면, 층상형 복합물 필러 시트(300)는, 캐리어 시트(110), 나노 시트 함유 제1 고분자 층(120a), 필러층(130), 및 제2 고분자 층(140)을 포함한다.Referring to FIG. 6, the layered composite filler sheet (300) includes a carrier sheet (110), a first polymer layer (120a) containing nanosheets, a filler layer (130), and a second polymer layer (140).

도 7을 참조하면, 층상형 복합물 필러 시트(400)는, 캐리어 시트(110), 나노 시트 함유 제1 고분자 층(120a), 및 필러층(130)을 포함한다.Referring to FIG. 7, the layered composite filler sheet (400) includes a carrier sheet (110), a first polymer layer (120a) containing nanosheets, and a filler layer (130).

도 8을 참조하면, 층상형 복합물 필러 시트(500)는, 캐리어 시트(110), 나노 시트 함유 제1 고분자 층(120a), 필러층(130), 및 나노 시트 함유 제2 고분자 층(140a)을 포함한다.Referring to FIG. 8, the layered composite filler sheet (500) includes a carrier sheet (110), a first polymer layer (120a) containing nanosheets, a filler layer (130), and a second polymer layer (140a) containing nanosheets.

도 9를 참조하면, 층상형 복합물 필러 시트(500)는, 캐리어 시트(110), 제1 고분자 층(120), 필러층(130), 및 나노 시트 함유 제2 고분자 층(140a)을 포함한다.Referring to FIG. 9, the layered composite filler sheet (500) includes a carrier sheet (110), a first polymer layer (120), a filler layer (130), and a second polymer layer (140a) containing nanosheets.

이하에서는, 도 4 내지 도 9에 도시된 층상형 복합물 필러 시트의 구성 요소들에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the components of the layered composite filler sheet illustrated in FIGS. 4 to 9 will be described in detail.

캐리어 시트(110)는 표면 상에 제1 고분자 층(120)이 배치될 수 있다. 캐리어 시트(110)는 상기 제1 고분자 물질이 부착되어, 제1 고분자 층(120)이 형성되고 유지하면서 이동시킬 수 있는 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 금속 시트, 고분자 시트, 세라믹 시트, 유리, 또는 구리 호일로 이루어질 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 캐리어 시트(110)는 접착력의 제어를 위하여 산소 또는 아르곤 가스 플라즈마를 이용하여 표면 처리하거나 또는 실리콘계 물질 등을 표면에 형성시킬 수 있다. 캐리어 시트(110)는 차후에 제거되거나 또는 기능을 유지하도록 잔존할 수 있다. The carrier sheet (110) may have a first polymer layer (120) arranged on its surface. The carrier sheet (110) may include a material to which the first polymer material is attached so that the first polymer layer (120) can be formed and maintained while moving, and may be formed of, for example, a metal sheet, a polymer sheet, a ceramic sheet, glass, or a copper foil. However, this is exemplary and the technical idea of the present invention is not limited thereto. In addition, the carrier sheet (110) may be surface-treated using oxygen or argon gas plasma to control adhesive strength, or a silicon-based material, etc. may be formed on the surface. The carrier sheet (110) may be removed later or may remain to maintain its function.

제1 고분자 층(120)은 캐리어 시트(110) 상에 배치될 수 있다. The first polymer layer (120) can be placed on the carrier sheet (110).

제1 고분자 층(120)은 캐리어 시트(110)와 정전기적 결합, 반데르발스 결합 등과 같이 상대적으로 약한 결합을 이룰 수 있다. 이에 따라 캐리어 시트(110) 상에 제1 고분자 층(120)이 고정될 수 있다.The first polymer layer (120) can form a relatively weak bond, such as an electrostatic bond or a van der Waals bond, with the carrier sheet (110). Accordingly, the first polymer layer (120) can be fixed on the carrier sheet (110).

제1 고분자 층(120)은 열 또는 광에 의하여 경화되는 고분자 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 폴리아믹산(polyamic acid, PAA), 폴리이미드(polyimide, PI), 모디파이드 폴리이미드(modified polyimide, MPI), 폴리테트라플루오로 에틸렌(polytetrafluoro ethylene, PTFE), 폴리페닐 에테르(polyphenylene ether, PPE), 폴리페닐 옥사이드(polyphenylene oxide, PPO), 폴리페닐 설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 폴리아크릴산(polyacrylic acid, PA), 에폭시(Epoxy), 폴리비닐 부티랄(polyvinyl butyral, PVB), 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone, PVP), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 폴리비닐 알콜(polyvinyl alcohol, PVA), 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride, PVC), 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 및 액정 폴리머(liquid crystal polymer, LCP) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하는 것은 아니다.The first polymer layer (120) may include a polymer material that is curable by heat or light, for example, polyamic acid (PAA), polyimide (PI), modified polyimide (MPI), polytetrafluoro ethylene (PTFE), polyphenylene ether (PPE), polyphenylene oxide (PPO), polyphenylene sulfide (PPS), polystyrene (PS), polyacrylic acid (PA), epoxy, polyvinyl butyral (PVB), polyvinyl pyrrolidone (PVP), ethylene carbonate (EC), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), It may include at least one of polypropylene (PP), and a liquid crystal polymer (LCP). However, this is exemplary and the technical idea of the present invention is not limited thereto.

필러층(130)은, 제1 고분자 층(120) 상에 배치되고 필러 물질을 포함할 수 있다. The filler layer (130) is disposed on the first polymer layer (120) and may include a filler material.

필러층(130)은, 상기 필러 물질로서, 원하는 특성에 적합한 다양한 물질을 포함할 수 있다. 즉, 상기 필러 물질에 의하여 원하는 전기적 특성 및 물리적 특성을 제어할 수 있다. 예를 들어, 저유전 특성, 저유전 손실 특성, 고방열 특성, 저열팽창계수 등의 특성을 가지도록 제어할 수 있다.The filler layer (130) may include various materials suitable for desired characteristics as the filler material. That is, desired electrical characteristics and physical characteristics may be controlled by the filler material. For example, the filler material may be controlled to have characteristics such as low dielectric characteristics, low dielectric loss characteristics, high heat dissipation characteristics, and low thermal expansion coefficient.

필러층(130)은, 상기 필러 물질로서, 유전 특성 물질, 압전 특성 물질, 방열 특성 물질, 및 자성 특성 물질 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 필러층(130)은, 상기 필러 물질로서, 예를 들어 세라믹 물질, 금속 물질, 및 탄소계 물질 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The filler layer (130) may include, as the filler material, at least one of a dielectric material, a piezoelectric material, a heat-dissipating material, and a magnetic material. The filler layer (130) may include, as the filler material, at least one of a ceramic material, a metal material, and a carbon-based material.

상기 유전 특성 물질은 전기적 절연체로 사용되며, 전자기기, 통신 장비, 및 에너지 저장 장치 등과 같이 다양한 응용 분야에 적용될 수 있다. 상기 유전 특성 물질은, 유전 상수, 유전 손실, 절연 특성, 열 안정성 등의 특성에 따른 다양한 물질을 포함할 수 있다. 상기 유전 특성 물질은, 예를 들어 마그네슘 실리콘 산화물(Mg2SiO4), 티타늄 산화물(TiO2), 바륨 티타늄 산화물(BaTiO3), 스트론튬 티타늄 산화물(SrTiO3), 알루미늄 산화물(Al2O3), 마그네슘 산화물(MgO), 알루미늄 질화물(AlN), 탄탈륨 산화물(Ta2O5), 및 세륨 산화물(CeO2) 등과 같은 세라믹 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 유전 특성 물질은, 예를 들어 폴리 테트라플루오로 에틸렌(PTFE, Teflon), 폴리 에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 및 폴리우레탄(polyurethane) 등과 같은 고분자 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 유전 특성 물질은, 탄소 나노튜브 복합재(carbon nanotube composites), 및 그래핀(graphene) 등과 같은 탄소계 물질을 포함할 수 있다.The dielectric material described above is used as an electrical insulator and can be applied to various fields such as electronic devices, communication equipment, and energy storage devices. The dielectric material may include various materials according to characteristics such as dielectric constant, dielectric loss, insulating characteristics, and thermal stability. The dielectric material may include ceramic materials such as, for example, magnesium silicon oxide (Mg 2 SiO 4 ), titanium oxide (TiO 2 ), barium titanium oxide (BaTiO 3 ), strontium titanium oxide (SrTiO 3 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), aluminum nitride (AlN), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), and cerium oxide (CeO 2 ). In addition, the dielectric material may include a polymer material, such as, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE, Teflon), polyethylene, polypropylene, polyimide, polycarbonate, polyacrylate, and polyurethane. In addition, the dielectric material may include a carbon-based material, such as carbon nanotube composites and graphene.

상기 압전 특성 물질은, 기계적 압력을 가하면 전기적 전위를 발생시키고, 반대로 전기적 전위를 가하면 기계적 변형을 일으키는 물질이다. 상기 압전 특성 물질은, 센서, 액추에이터, 및 전자기기 등과 같이 다양한 응용 분야에 적용될 수 있다. 상기 유전 특성 물질은, 예를 들어 석영(SiO2), PZT(Pb-Zr-Ti 산화물), 바륨 티타늄 산화물(BaTiO3), 아연 산화물(ZnO), 칼륨 니오븀 산화물(KNbO3), 리튬 니오븀 산화물(LiNbO3), 리튬 탄탈륨 산화물(LiTaO3), 나트륨 니오븀 산화물(NaNbO3), 가돌리늄 몰리브덴 산화물(Gd(MoO3)3) 갈륨 질화물(GaN), 및 알루미늄 질화물(AlN) 등과 같은 세라믹 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 유전 특성 물질은, 예를 들어 폴리비닐이덴 플로라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF), PVDF-TrFE (polyvinylidene fluoride-trifluoroethylene), PVDF-HFP (polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene), 및 나일론 11(Nylon 11) 등과 같은 고분자 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 압전 특성 물질은, 탄소 나노튜브 복합재(carbon nanotube composites), 및 그래핀 산화물(graphene oxide) 등과 같은 탄소계 물질을 포함할 수 있다.The piezoelectric material is a material that generates an electric potential when mechanical pressure is applied, and conversely, causes mechanical deformation when an electric potential is applied. The piezoelectric material can be applied to various fields such as sensors, actuators, and electronic devices. The dielectric material can include ceramic materials such as, for example, quartz (SiO 2 ), PZT (Pb-Zr-Ti oxide), barium titanium oxide (BaTiO 3 ), zinc oxide (ZnO), potassium niobium oxide (KNbO 3 ), lithium niobium oxide (LiNbO 3 ), lithium tantalum oxide (LiTaO 3 ), sodium niobium oxide (NaNbO 3 ), gadolinium molybdenum oxide (Gd(MoO 3 ) 3 ), gallium nitride (GaN), and aluminum nitride (AlN). In addition, the dielectric material may include a polymer material, such as polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinylidene fluoride-trifluoroethylene (PVDF-TrFE), polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVDF-HFP), and Nylon 11. In addition, the piezoelectric material may include a carbon-based material, such as carbon nanotube composites and graphene oxide.

상기 방열 특성 물질은, 높은 열용량과 열전도도를 가지며 전자기기나 기계 장치에서 발생하는 열을 효과적으로 분산시키는 물질이다. 상기 방열 특성 물질은, 예를 들어 구리, 알루미늄, 은, 금, 티타늄, 마그네슘, 및 스테인레스 스틸 등과 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 방열 특성 물질은, 예를 들어 알루미늄 산화물(Al2O3), 알루미늄 질화물(AlN), 베릴륨 산화물(BeO), 붕소 질화물(BN), 및 실리콘 탄화물(SiC), 등과 같은 세라믹 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 유전 특성 물질은, 흑연(graphite), 탄소 나노튜브(carbon nanotube), 및 그래핀(graphene) 등과 같은 탄소계 물질을 포함할 수 있다.The above heat-dissipating material is a material that has high heat capacity and thermal conductivity and effectively dissipates heat generated in electronic devices or mechanical devices. The heat-dissipating material may include a metal material such as copper, aluminum, silver, gold, titanium, magnesium, and stainless steel, for example. The heat-dissipating material may include a ceramic material such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), beryllium oxide (BeO), boron nitride (BN), and silicon carbide (SiC), for example. In addition, the dielectric material may include a carbon-based material such as graphite, carbon nanotubes, and graphene.

상기 자성 특성 물질은, 자기장을 형성하거나 그 영향을 받는 물질로서, 강자성체(ferromagnetic), 반강자성체(antiferromagnetic), 페리자성체(ferrimagnetic), 상자성체(paramagnetic), 또는 반자성체(diamagnetic)를 포함할 수 있다. The above magnetic property material is a material that forms a magnetic field or is affected by it, and may include a ferromagnetic material, an antiferromagnetic material, a ferrimagnetic material, a paramagnetic material, or a diamagnetic material.

상기 강자성체는 외부 자기장이 없을 때도 강한 자기장을 유지하는 물질로서, 예를 들어 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 가돌리늄(Gd), 네오디뮴(Nd), 마르켄사이트, 페리 크롬, 실리콘 강 및 이들의 합금 등을 포함할 수 있다. The above ferromagnetic material is a material that maintains a strong magnetic field even in the absence of an external magnetic field, and may include, for example, iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co), gadolinium (Gd), neodymium (Nd), markensite, ferrichrome, silicon steel, and alloys thereof.

상기 반강자성체는 인접한 원자들의 자기 모멘트가 반대 방향으로 정렬되어 전체적으로 자성이 상쇄되는 물질로서, 예를 들어 망간(Mn), 크롬(Cr), 니켈 산화물(NiO), 망간 산화물(MnO), 크롬 산화물(Cr2O3) 및 철 산화물(FeO) 등을 포함할 수 있다.The above antiferromagnetic material is a material in which the magnetic moments of adjacent atoms are aligned in opposite directions so that the overall magnetism is canceled out, and may include, for example, manganese (Mn), chromium (Cr), nickel oxide (NiO), manganese oxide (MnO), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), and iron oxide (FeO).

상기 페리자성체는 반강자성체와 유사하게 인접한 원자들이 반대 방향으로 정렬되어 있지만, 불완전한 상쇄로 인해 전체적으로 자성을 띠는 물질로서, 예를 들어 자철석(Fe3O4), 페라이트(ferrite), 및 가르넷(garnet) 등을 포함할 수 있다.The above ferrimagnet is a material that is magnetic overall due to incomplete cancellation, but in which adjacent atoms are aligned in opposite directions, similar to an antiferromagnet, and may include, for example, magnetite (Fe 3 O 4 ), ferrite, and garnet.

상기 상자성체는 외부 자기장이 있을 때만 약한 자성을 가지며, 외부 자기장이 사라지면 자성을 잃는 물질로서, 예를 들어 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 백금(Pt), 및 마그네슘(Mg) 등을 포함할 수 있다.The above paramagnetic material is a material that has weak magnetism only when an external magnetic field is present and loses magnetism when the external magnetic field disappears, and may include, for example, aluminum (Al), tungsten (W), platinum (Pt), and magnesium (Mg).

상기 반자성체는 외부 자기장이 있을 때 약한 반대 방향의 자성을 가지며, 외부 자기장이 사라지면 자성이 사라지는 물질로서, 예를 들어 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag), 납(Pb), 탄소(C), 및 비스무트(Bi) 등을 포함할 수 있다.The above diamagnetic material is a material that has a weak opposite magnetism when an external magnetic field is present and loses magnetism when the external magnetic field disappears, and may include, for example, copper (Cu), gold (Au), silver (Ag), lead (Pb), carbon (C), and bismuth (Bi).

필러층(130)은 제1 필러 물질(31) 및 제2 필러 물질(32)을 포함할 수 있다. 필러층(130)은 제1 필러 물질(31)을 포함하는 층과 제2 필러 물질(32)을 포함하는 층을 포함하는 다층으로 구성될 수 있다. 제1 필러 물질(31)과 제2 필러 물질(32)은 동일한 물질을 포함하거나, 또는 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 또한, 제1 필러 물질(31)과 제2 필러 물질(32)은 서로 다른 직경을 가질 수 있다. The filler layer (130) may include a first filler material (31) and a second filler material (32). The filler layer (130) may be composed of multiple layers including a layer including the first filler material (31) and a layer including the second filler material (32). The first filler material (31) and the second filler material (32) may include the same material or may include different materials. In addition, the first filler material (31) and the second filler material (32) may have different diameters.

제2 고분자 층(140)은 필러층(130) 상에 배치될 수 있다. 제2 고분자 층(140)은 예시적이며, 생략될 수 있다. The second polymer layer (140) may be disposed on the filler layer (130). The second polymer layer (140) is exemplary and may be omitted.

제2 고분자 층(140)은 열 또는 광에 의하여 경화되는 고분자 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 폴리아믹산(polyamic acid, PAA), 폴리이미드(polyimide, PI), 모디파이드 폴리이미드(modified polyimide, MPI), 폴리테트라플루오로 에틸렌(polytetrafluoro ethylene, PTFE), 폴리페닐 에테르(polyphenylene ether, PPE), 폴리페닐 옥사이드(polyphenylene oxide, PPO), 폴리페닐 설파이드(polyphenylene sulfide, PPS), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 폴리아크릴산(polyacrylic acid, PA), 에폭시(Epoxy), 폴리비닐 부티랄(polyvinyl butyral, PVB), 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone, PVP), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 폴리비닐 알콜(polyvinyl alcohol, PVA), 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride, PVC), 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 및 액정 폴리머(liquid crystal polymer, LCP) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하는 것은 아니다.The second polymer layer (140) may include a polymer material that is curable by heat or light, for example, polyamic acid (PAA), polyimide (PI), modified polyimide (MPI), polytetrafluoro ethylene (PTFE), polyphenylene ether (PPE), polyphenylene oxide (PPO), polyphenylene sulfide (PPS), polystyrene (PS), polyacrylic acid (PA), epoxy, polyvinyl butyral (PVB), polyvinyl pyrrolidone (PVP), ethylene carbonate (EC), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), It may include at least one of polypropylene (PP), and a liquid crystal polymer (LCP). However, this is exemplary and the technical idea of the present invention is not limited thereto.

제1 고분자 층(120) 및 제2 고분자 층(140)은 동일한 물질을 포함하거나 또는 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. The first polymer layer (120) and the second polymer layer (140) may contain the same material or may contain different materials.

나노 시트 함유 제1 고분자 층(120a)은 그 내부에 나노 시트(190)를 함유할 수 있다. 또한, 나노 시트 함유 제2 고분자 층(140a)은 그 내부에 나노 시트(190)를 함유할 수 있다. 도시된 바와 같이, 나노 시트(190)가 제1 고분자 층 및 제2 고분자 층에 모두 함유되거나, 제1 고분자 층에만 함유되거나 또는 제2 고분자 층에만 함유될 수 있다.The first polymer layer (120a) containing nanosheets may contain nanosheets (190) therein. In addition, the second polymer layer (140a) containing nanosheets may contain nanosheets (190) therein. As illustrated, the nanosheets (190) may be contained in both the first polymer layer and the second polymer layer, only in the first polymer layer, or only in the second polymer layer.

나노 시트(190)는 우수한 열전달 특성을 가지는 방열 물질을 포함할 수 있다. 나노 시트(190)는 열 발열원에서 발생된 열이 전도될때 열전도도가 높은 통로로 방출되기에, 고분자보다 열전도도가 높은 세라믹계 등의 필러를 이용하여 접촉 면적을 증가시켜 열방출을 용이하게 하는 기능을 수행할 수 있다.The nanosheet (190) may include a heat-radiating material having excellent heat transfer properties. Since the nanosheet (190) releases heat generated from a heat source through a passage with high thermal conductivity when conducted, it may perform the function of facilitating heat release by increasing the contact area using a filler such as a ceramic having a higher thermal conductivity than a polymer.

나노 시트(190)는 나노 시트 함유 제1 고분자 층(120a) 또는 나노 시트 함유 제2 고분자 층(140a)내에서 열전달 경로를 생성할 수 있고, 이에 따라 열방출을 용이하게 할 수 있다. 따라서, 나노 시트 함유 제1 고분자 층(120a) 또는 나노 시트 함유 제2 고분자 층(140a)의 방열 특성을 향상시킬 수 있다.Nanosheets (190) can create a heat transfer path within the nanosheet-containing first polymer layer (120a) or the nanosheet-containing second polymer layer (140a), thereby facilitating heat dissipation. Accordingly, the heat dissipation characteristics of the nanosheet-containing first polymer layer (120a) or the nanosheet-containing second polymer layer (140a) can be improved.

나노 시트(190)는, 예를 들어 카올리나이트(Kaolinite, Al2Si2O5(OH)4), 미카(Mica, KAl2(Si3AlO10)(OH)2) 등과 같은 층상구조 물질에서 분리된 2차원 시트이거나 또는 알루미늄 산화물(Al2O3), 알루미늄 질화물(AlN), 실리콘 질화물(Si3N4)등과 같은 열전도율이 높은 세라믹 물질일 수 있고, 분말형, 판상형, 선형, 파이버형, 로드형 또는 와이어형의 형상을 가질 수 있다. 또한, 나노 시트(190)는, 산화 그래핀, 그래핀 나노 플레이트, 흑연 및 팽창 흑연, 탄소나노튜브 등을 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하는 것은 아니다.The nanosheet (190) may be a two-dimensional sheet separated from a layered material such as, for example, kaolinite (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ), mica (KAl 2 (Si 3 AlO 10 )(OH) 2 ), or a ceramic material having high thermal conductivity such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), silicon nitride (Si 3 N 4 ), and may have a shape of powder, plate, line, fiber, rod, or wire. In addition, the nanosheet (190) may include graphene oxide, graphene nanoplate, graphite and expanded graphite, carbon nanotube, etc. However, this is exemplary and the technical idea of the present invention is not limited thereto.

본 발명에 따른 층상형 복합물 필러 시트는 다층으로 구성된 층상 구조를 가짐에 따라, 이종 소재 사이의 계면 특성에 미치는 영향이 적고 소재 선택의 유연성이 높을 수 있다. 상기 층상형 복합물 필러 시트는 고분자와 세라믹 물질이 분리된 층을 형성함에 따라, 혼합 구조의 단점을 보완할 수 있다.The layered composite filler sheet according to the present invention has a multilayered structure, so that it has less influence on the interface properties between different materials and can have high flexibility in material selection. The layered composite filler sheet can complement the disadvantages of a mixed structure because the polymer and ceramic materials form separate layers.

실험예Experimental example

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실험예를 제시한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred experimental examples are presented to help understand the present invention. However, the following experimental examples are provided only to help understand the present invention, and the present invention is not limited to the following experimental examples.

본 발명에 따른 층상형 복합물 필러 시트의 층상 구조의 물리적 특성, 두께 등 다양한 요인에 따라 특성이 달라질 가능성을 고려하여 혼합 구조와의 특성을 비교하였다.Considering the possibility that the properties may vary depending on various factors such as the physical properties and thickness of the layered structure of the layered composite filler sheet according to the present invention, the properties were compared with those of the mixed structure.

실시예는 폴리이미드로 구성된 제1 고분자층과 세라믹 물질인 포스테라이트(Forsterite, Mg2SiO4)로 구성된 필러층을 형성하였다. 비교예는 폴리이미드와 포스테라이트를 혼합한 혼합층을 형성하였다. 실시예와 비교예는 70℃에서 30분 간 건조하여 완성하였다. 필러 함량은 0 부피% 내지 50 부피%로 변화시켰다. 유전 상수와 유전 손실은 SPDR(Split Post Dielectric Resonator)을 이용하여 측정하였다.In the example, a first polymer layer composed of polyimide and a filler layer composed of forsterite (Mg 2 SiO 4 ), a ceramic material, were formed. In the comparative example, a mixed layer was formed by mixing polyimide and forsterite. The example and comparative example were completed by drying at 70° C. for 30 minutes. The filler content was varied from 0 vol% to 50 vol%. The dielectric constant and dielectric loss were measured using a SPDR (Split Post Dielectric Resonator).

참고로, 상기 포스테라이트(Forsterite, Mg2SiO4)는 올리빈 그룹에 속하는 중요한 규산염 광물로, 유전 특성은 다양한 응용 분야에서 중요한 역할을 하며, 특히 세라믹 재료, 고온 절연체 및 전자 부품에서의 응용에서 중요한 역할을 한다. 상기 포스테라이트의 유전 상수는 일반적으로 약 6 내지 7 정도이며, 상대적으로 낮은 유전 상수를 가지고, 전기적 절연 특성이 우수하다. 또한, 상기 포스테라이트는 매우 낮은 유전 손실을 가지며, 이는 고주파 응용 분야에서 중요한 특성이다. 낮은 유전 손실은 전기 에너지의 손실을 최소화하고 효율적인 전송을 가능하게 한다. 상기 포스테라이트는 높은 절연 저항을 가지며, 이는 고전압 환경에서 전기적 절연체로 사용 가능하다. 상기 포스테라이트는 고온에서도 우수한 유전 특성을 유지하므로, 고온 환경에서 안정적인 절연체로 사용될 수 있다. 상기 포스테라이트는 전자 세라믹스 분야에 다양하게 응용되며, 특히 낮은 유전 상수와 유전 손실 특성에 의하여 고주파 세라믹스, 전자기기, 및 라디오 주파수 부품에 적용될 수 있고, 특히, 고주파 필터와 절연체로 사용된다. 또한, 상기 포스테라이트는 높은 온도 안정성과 절연 특성을 가지므로, 고온 절연체로 사용된다. 또한, 상기 포스테라이트는 전자 부품의 기판 재료로 사용되며, 이는 높은 절연 저항과 열 안정성을 요구하는 응용 분야에서 장점이 있다. 또한, 상기 포스테라이트는 낮은 유전 손실과 안정된 유전 상수를 가지므로, 마이크로파 통신 장치 및 레이더 시스템에 사용될 수 있다.For reference, the forsterite (Mg2SiO4) is an important silicate mineral belonging to the olivine group, and its dielectric properties play an important role in various applications, especially in ceramic materials, high-temperature insulators, and electronic components. The dielectric constant of the forsterite is generally about 6 to 7, and it has a relatively low dielectric constant and excellent electrical insulation properties. In addition, the forsterite has a very low dielectric loss, which is an important property in high-frequency applications. The low dielectric loss minimizes the loss of electrical energy and enables efficient transmission. The forsterite has a high insulation resistance, which allows it to be used as an electrical insulator in a high-voltage environment. Since the forsterite maintains excellent dielectric properties even at high temperatures, it can be used as a stable insulator in a high-temperature environment. The forsterite is applied in various ways in the field of electronic ceramics, and in particular, due to its low dielectric constant and dielectric loss properties, it can be applied to high-frequency ceramics, electronic devices, and radio frequency components, and in particular, it is used as a high-frequency filter and insulator. In addition, since the forsterite has high temperature stability and insulating properties, it is used as a high-temperature insulator. In addition, the forsterite is used as a substrate material for electronic components, which has advantages in applications requiring high insulation resistance and thermal stability. In addition, since the forsterite has low dielectric loss and stable dielectric constant, it can be used in microwave communication devices and radar systems.

표 1은 본 발명의 기술적 사상에 따른 층상형 복합물 필러 시트의 실시예와 혼합 구조의 비교예의 특성을 나타내는 표이다.Table 1 is a table showing the characteristics of examples of layered composite filler sheets according to the technical idea of the present invention and comparative examples of mixed structures.

구분division 필러량
(부피%)
Filler amount
(volume%)
유전상수
(ε')
genetic constant
(ε')
유전손실
(tanδ)
Genetic loss
(tanδ)
크로스컷
부착
Crosscut
attachment
비교예1Comparative Example 1 00 2.782.78 0.00240.0024 -- 비교예2Comparative Example 2 1010 2.802.80 0.00180.0018 -- 비교예3Comparative Example 3 2020 3.283.28 0.00290.0029 -- 비교예4Comparative Example 4 3030 2.392.39 0.00210.0021 -- 비교예5Comparative Example 5 4040 4.044.04 0.00350.0035 -- 비교예6Comparative Example 6 5050 -- -- -- 실시예1Example 1 00 2.752.75 0.00230.0023 5B5B 실시예2Example 2 1010 2.902.90 0.00220.0022 4B4B 실시예3Example 3 2020 2.842.84 0.00140.0014 4B4B 실시예4Example 4 3030 2.942.94 0.00240.0024 4B4B 실시예5Example 5 4040 3.023.02 0.00310.0031 2B2B 실시예6Example 6 5050 3.223.22 0.00370.0037 2B2B

표 1을 참조하면, 비교예는 50 부피%의 필러 함량의 경우는 제조가 불가능하였으나, 실시예는 가능하였다. 비교예와 실시예 모두 필러 함량이 증가함에 따라 유전 상수 및 유전 손실이 증가하는 경향을 나타내었다. Referring to Table 1, the comparative example could not be manufactured when the filler content was 50% by volume, but the example could be manufactured. Both the comparative example and the example showed a tendency for the dielectric constant and dielectric loss to increase as the filler content increased.

필러의 함량 구간 전체에서, 실시예와 비교예의 유전 상수와 유전 손실은 거의 유사한 경향을 나타내었다. 그러나, 비교예는 유전 상수와 유전 손실의 변화 경향이 큰 편차를 나타내는 반면, 실시예는 점진적으로 변화하는 경향을 나타내었다. 따라서, 실시예가 필러 함량에 따른 유전 상수와 유전 손실이 예측 가능함을 알 수 있다.Throughout the filler content range, the dielectric constant and dielectric loss of the examples and comparative examples showed almost similar trends. However, while the comparative examples showed a large deviation in the change trends of the dielectric constant and dielectric loss, the examples showed a gradual change trend. Therefore, it can be seen that the examples can predict the dielectric constant and dielectric loss according to the filler content.

유전 상수와 유전 손실을 모두 고려한 바람직한 필러 함량은 비교예는 10 부피% 이고, 실시예는 20 부피%로 나타났다. 따라서, 실시예가 필러의 함량을 더 증가시킬 수 있다. The desirable filler content considering both the dielectric constant and the dielectric loss was 10 vol% for the comparative example and 20 vol% for the exemplary embodiment. Therefore, the exemplary embodiment can further increase the filler content.

또한, 공정 상의 결함 발생이 비교예에 비하여 실시예가 낮음을 예상할 수 있다.Additionally, it can be expected that the occurrence of process defects is lower in the example than in the comparative example.

이상에서 설명한 본 발명의 기술적 사상이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명의 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to a person skilled in the art that the technical idea of the present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the attached drawings, and that various substitutions, modifications, and changes are possible within a scope that does not depart from the technical idea of the present invention.

Claims (20)

캐리어 시트를 제공하는 단계;Step of providing a carrier sheet; 상기 캐리어 시트 상에 제1 고분자 물질을 제공하여 제1 고분자 층을 형성하는 단계;A step of providing a first polymer material on the carrier sheet to form a first polymer layer; 상기 제1 고분자 층 상에 필러 물질을 제공하여 필러층을 형성하는 단계;A step of forming a filler layer by providing a filler material on the first polymer layer; 상기 필러층 상에 제2 고분자 물질을 제공하여 제2 고분자 층을 형성하는 단계; 및A step of providing a second polymer material on the filler layer to form a second polymer layer; and 상기 제1 고분자 층 및 상기 제2 고분자 층 중 적어도 어느 하나를 경화하는 단계를 포함하는, Comprising a step of curing at least one of the first polymer layer and the second polymer layer, 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법.A method for manufacturing a layered composite filler sheet. 제 1 항에 있어서,In paragraph 1, 상기 제1 고분자 층을 형성하는 단계는,The step of forming the first polymer layer is: 상기 캐리어 시트 상에 상기 제1 고분자 물질을 테이프 캐스팅하여 상기 제1 고분자 층을 형성하여 이루어지는,The first polymer layer is formed by tape casting the first polymer material on the carrier sheet. 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법.A method for manufacturing a layered composite filler sheet. 제 1 항에 있어서,In paragraph 1, 상기 필러층을 형성하는 단계는,The step of forming the above filler layer is: 상기 제1 고분자 층 상에 상기 필러 물질을 스프레이하거나 또는 테이프 캐스팅하여 상기 필러층을 형성하여 이루어지는,The filler layer is formed by spraying or tape casting the filler material on the first polymer layer. 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법.A method for manufacturing a layered composite filler sheet. 제 1 항에 있어서,In paragraph 1, 상기 필러층을 형성하는 단계는,The step of forming the above filler layer is: 상기 제1 고분자 층 상에 제1 필러 물질을 제공하여 제1 필러층을 형성하는 단계; 및 A step of providing a first filler material on the first polymer layer to form a first filler layer; and 상기 제1 필러층 상에 제2 필러 물질을 제공하여 제2 필러층을 형성하는 단계를 포함하는,Comprising a step of providing a second filler material on the first filler layer to form a second filler layer. 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법.A method for manufacturing a layered composite filler sheet. 제 4 항에 있어서,In paragraph 4, 상기 제1 필러 물질과 상기 제2 필러 물질은 동일한 물질을 포함하거나 또는 서로 다른 물질을 포함하는,The first filler material and the second filler material contain the same material or contain different materials. 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법.A method for manufacturing a layered composite filler sheet. 제 1 항에 있어서,In paragraph 1, 상기 제2 고분자 층을 형성하는 단계는,The step of forming the second polymer layer is: 상기 필러층 상에 상기 제2 고분자 물질을 스프레이하거나 또는 테이프 캐스팅하여 상기 제2 고분자 층을 형성하여 이루어지는,The second polymer layer is formed by spraying or tape casting the second polymer material on the filler layer. 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법.A method for manufacturing a layered composite filler sheet. 제 1 항에 있어서,In paragraph 1, 상기 경화하는 단계는, The above hardening step is, 열에너지 또는 광에너지를 인가하여 상기 제1 고분자 층 및 상기 제2 고분자 층 중 적어도 어느 하나를 경화하여 이루어지는, By applying heat energy or light energy to cure at least one of the first polymer layer and the second polymer layer, 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법.A method for manufacturing a layered composite filler sheet. 제 1 항에 있어서,In paragraph 1, 상기 제1 고분자 층을 형성하는 단계에서,In the step of forming the first polymer layer, 상기 제1 고분자 층이 나노 시트를 함유하도록 나노 시트를 제공하는,Providing nanosheets so that the first polymer layer contains nanosheets, 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법.A method for manufacturing a layered composite filler sheet. 제 1 항에 있어서,In paragraph 1, 상기 캐리어 시트를 제공하는 단계 내지 상기 경화하는 단계는, The step of providing the carrier sheet or the step of curing, 연속 공정으로 수행되는,carried out as a continuous process, 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법.A method for manufacturing a layered composite filler sheet. 제 1 항에 있어서,In paragraph 1, 상기 캐리어 시트를 제공하는 단계 내지 상기 경화하는 단계는, The step of providing the carrier sheet or the step of curing, 롤-투-롤 방식으로 수행되는,Performed in a roll-to-roll manner, 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법.A method for manufacturing a layered composite filler sheet. 캐리어 시트를 제공하는 단계;Step of providing a carrier sheet; 상기 캐리어 시트 상에 제1 고분자 물질을 제공하여 제1 고분자 층을 형성하는 단계;A step of providing a first polymer material on the carrier sheet to form a first polymer layer; 상기 제1 고분자 층 상에 필러 물질을 제공하여 필러층을 형성하는 단계; 및A step of forming a filler layer by providing a filler material on the first polymer layer; and 상기 제1 고분자 층을 경화하는 단계를 포함하는, Comprising a step of curing the first polymer layer, 층상형 복합물 필러 시트의 제조방법.A method for manufacturing a layered composite filler sheet. 제1 고분자 층; 및a first polymer layer; and 상기 제1 고분자 층 상에 배치되고 필러 물질을 포함하는 필러층을 포함하는,Comprising a filler layer disposed on the first polymer layer and including a filler material, 층상형 복합물 필러 시트.Layered composite filler sheets. 제 12 항에 있어서,In Article 12, 상기 제1 고분자 층이 배치되고, 금속 시트, 고분자 시트, 세라믹 시트, 유리, 또는 구리 호일로 이루어진, 캐리어 시트를 더 포함하는,The first polymer layer is disposed, and further comprises a carrier sheet made of a metal sheet, a polymer sheet, a ceramic sheet, glass, or a copper foil. 층상형 복합물 필러 시트.Layered composite filler sheets. 제 12 항에 있어서,In Article 12, 상기 제1 고분자 층은,The above first polymer layer, 폴리아믹산, 폴리이미드, 모디파이드 폴리이미드, 폴리테트라플루오로 에틸렌, 폴리페닐 에테르, 폴리페닐 옥사이드, 폴리페닐 설파이드, 폴리스티렌, 폴리아크릴산, 에폭시, 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 피롤리돈, 에틸렌 카보네이트, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 액정 폴리머 중 적어도 어느 하나를 포함하는,Comprising at least one of polyamic acid, polyimide, modified polyimide, polytetrafluoroethylene, polyphenyl ether, polyphenyl oxide, polyphenyl sulfide, polystyrene, polyacrylic acid, epoxy, polyvinyl butyral, polyvinyl pyrrolidone, ethylene carbonate, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, and liquid crystal polymer. 층상형 복합물 필러 시트.Layered composite filler sheets. 제 12 항에 있어서,In Article 12, 상기 필러층은, The above filler layer, 유전 특성 물질, 압전 특성 물질, 방열 특성 물질, 및 자성 특성 물질 중 적어도 어느 하나를 포함하는,Comprising at least one of a dielectric material, a piezoelectric material, a heat-dissipating material, and a magnetic material, 층상형 복합물 필러 시트.Layered composite filler sheets. 제 12 항에 있어서,In Article 12, 상기 필러층은, The above filler layer, 세라믹 물질, 금속 물질, 및 탄소계 물질 중 적어도 어느 하나를 포함하는,Comprising at least one of a ceramic material, a metallic material, and a carbon-based material, 층상형 복합물 필러 시트.Layered composite filler sheets. 제 12 항에 있어서,In Article 12, 상기 필러층은,The above filler layer, 제1 필러 물질을 포함하는 제1 필러층; 및 a first filler layer comprising a first filler material; and 제2 필러 물질을 포함하고 상기 제1 필러층 상에 배치된 제2 필러층을 포함하는, A second filler layer comprising a second filler material and disposed on the first filler layer, 층상형 복합물 필러 시트.Layered composite filler sheets. 제 12 항에 있어서,In Article 12, 상기 필러층 상에 배치된 제2 고분자층을 더 포함하는,Further comprising a second polymer layer disposed on the filler layer, 층상형 복합물 필러 시트.Layered composite filler sheets. 제 18 항에 있어서,In Article 18, 상기 제2 고분자 층은,The second polymer layer is, 폴리아믹산, 폴리이미드, 모디파이드 폴리이미드, 폴리테트라플루오로 에틸렌, 폴리페닐 에테르, 폴리페닐 옥사이드, 폴리페닐 설파이드, 폴리스티렌, 폴리아크릴산, 에폭시, 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 피롤리돈, 에틸렌 카보네이트, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 액정 폴리머 중 적어도 어느 하나를 포함하는,Comprising at least one of polyamic acid, polyimide, modified polyimide, polytetrafluoroethylene, polyphenyl ether, polyphenyl oxide, polyphenyl sulfide, polystyrene, polyacrylic acid, epoxy, polyvinyl butyral, polyvinyl pyrrolidone, ethylene carbonate, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, and liquid crystal polymer. 층상형 복합물 필러 시트.Layered composite filler sheets. 제 12 항에 있어서,In Article 12, 상기 제1 고분자 층은,The above first polymer layer, 나노 시트를 함유하는,Containing nano sheets, 층상형 복합물 필러 시트.Layered composite filler sheets.
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