제3장 플라스틱, 고무를 이용한 제품의 최신 동향 (3) - 전자부품, 가전기기 부품관련

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2. 전자부품, 가전기기 부품관련

2.1 고속, 고용량 통신 기재에 관련된 개발

2019년, 총무성이 공표한 5G 통신의 주파수 할당 정책의 자료에서는, 초고속, 대용량 동시 접속, 저 지연, 이동체 통신 시대의 도래가 예측되고 있고(도30), 재료 메이커, 기기부재 메이커, 통신 기기 메이커가 5G 통신 시대에 적용되는 고분자 재료의 개발을 진행하고 있다.

도30 고속 전송용 기판 재료의 요구 특성

이 5G 통신시대에 대해서는, 전자기기에 있어서 정보 전달속도의 증대에 수반하는 정보 전달 손실의 증대가 예상된다. 전자회로의 기판재료에는 정보 전달 손실의 저감을 위해, 유전 손실이 적고, 또한 유전 비율도 적은 특성이 요구된다. 그렇기 때문에 종래부터 사용되어 온 에폭시 수지나 폴리이미드 수지에서도 충분하다고는 할 수 없고, 고주파 영역에서 더욱 유전 손실이나 비 유전율이 적은 수지의 개발이 진행되어 왔고, 액정 폴리머(LCP)나 기타의 내열 수지의 개발이 진행되어, 불소 수지의 적용의 검토도 시작하고 있다(도31).

도31 각종 폴리머의 유전율과 유선손실

① Sumitomo 화학의 액정 폴리머(LCP)

Sumitomo 화학은 1979년 일본 최초로 LCP의 상업화에 성공하고, 액정 표시재료 용도의 적용이나 전자부품의 적용을 진행해 왔고, 현재는 LCP 시장의 세계 share 30%를 점하고 있다. 5G 본격화를 위해, 종래부터 진행해 왔던 LCP의 고성능화에 계속 주력하고 있고, 저 유전 손실화, 저 비유전율화의 개량과 함께, 전자 부품에 성형 가공하는 경우의 유동성, 박육 강도, 저 휨성이라고 하는 특징을 병시하여 “Sumica Super LCP” 라고 하는 브랜드로 시장 전개를 모색하고 있다(도32).

(1) 박육 유동성
Sumica Super LCP는 0.10mm ~ 0.30mm의 박육 유동성으로 우수하다. 많은 LCP 중에서도 최고 수준의 유동성을 나타낸다.
(2) 박육강도
Sumica Super LCP의 connector용도 그레이드는 0.30mm 이하의 박육에 있어서도 높은 기계 강도를 나타낸다.
(3) 저 휨성
SMT connector에서는 reflow 공정의 가열에 의한 LCP 수지의 팽창, 수축이나 수지의 잔류 응력의 풀림에 의해, connector가 휨 변형하고, 땜납 불량이 생기는 경우가 있다. Sumica Super LCP의 connector 용도 그레이드는, reflow 공정의 가열 전후에 있어서도, 저 휨성에 우수한다.

도32 5G를 위한 Sumitomo 화학의 LCP의 개량, 개발

특히 용제 cast법에 의한 LCP 필름 제법을 확립하고, 저 흡습, 저 유전손실 재료로서 5G 통신 기기용도에 홍보를 진행하고 있다(도33).

도33 용제 cast법에 의한 LCP 필름

② Kuraray의 LCP 필름

Kuraray는 독자의 제막 기술을 응용하여, 액정 폴리머(LCP) 필름 “Vecstar”를 개발하였다. 고속 전송 회로나 고주파 전자 기기에 적합한 고주파 특성을 갖고 있고, 회로 기판으로서 적성이 있다고 하고 있다. 또한, 액정 폴리머의 우수한 특성(내열성, 치수안정성, 저흡수성, 난연성, 가스차단성 등)과, 열가소성 재료의 특징(가공성 등)을 활용하여, 폭넓은 용도에 전개를 모색하고 있다. Vecstar의 적용에 의한 프린트 회로판의 제조 방법의 일례로서, 이하와 같은 설명을 행하고 있다. Vecstar 상에 동박(銅箔)을 올려 동장(銅張) 적층판을 만들고, 이 동장 적층판의 표면에 전기 신호를 통하는 회로를 프린트하여, 필요한 도전부 이외의 구리를 녹인다. 이렇게 회로 프린트 된 상태를 프린트 배선판이라고 하고, 이 위에 전자 부품을 탐재하여 프린트 회로판을 형성한다(도34).

도34. Kuraray의 액정 폴리머 필름 Vecstar