제3장 고기능 필름, 고기능성 폴리머의 주목 기술, 시장동향, 장례예측 (2) 플라스틱 재료, 제품의 개발 동향

[YDfamily]

2. 플라스틱 재료, 제품의 개발 동향

2.1 고속 통신 시대의 도래에 대응하는 플라스틱 관련 기술 제품 개발

작년, 본 동향 보고서에서 정보, 통신량의 증대에 수반하는 “5G 통신” 시대에 대응하는 플라스틱 관련 재료 제품의 기술 개발의 동향에 대해서 서술하였다. 여기서는 고속, 대용량의 정보의 전송과 수신이 요구되고, 기지국이나 각종 단말에 있어서 반도체 특성의 향상, 전기 특성이 좋은 고주파 대응의 프린트 배선판 개발, 기판 재료의 저 전송 손실화를 목표로, 수지 재료 메이커 등의 사이에서, 수지종을 넘는 개발 경쟁이 전개되고 있다는 것을 제시하였다. 구체적으로는, 기반 재료의 개발에 대해서, 액정 폴리머(LCP)의 저 유전율화, 저 비중화, 성형성 개량, 동박층과 적층 필름의 개발, 회로 성형 기술 개발, polyimide(PI) 베이스 기재의 개량, 타 기능 styrene 수지, 내열 maleimide polyphenylene ether계 수지의 개량, 개발에 대해서 최근의 동향을 제시하고, 저 유전율화 플라스틱 기재의 개발이 진행되고 있는 것을 기재하였는데, 그 후에도 “5G를 향해”의 재료, 기반 개발이 계속적으로 진행하고 있다. 본 보고서에서는, 전 보고서 이후의 각 메이커의 제품 개발에 대해서 서술한다.

2.1.1 제5세대 이동통신 시스템(5G)의 기반 재료의 요구 특성

21세기에 들어, 컴퓨터의 고성능화나 휴대전화, 스마트폰의 보급 등 정보화 사회의 도래가 널리 퍼져 있고, 전자 기기의 고기능, 고성능화에 수반하는 전자 부품이나 기반재료의 개량, 개발도 가속화되어 왔다. 그 중에서도 기반 재료로서 고분자 재료에는 절연성, 내열성이라고하는 기본 물성 외에, 저 유전율 특성 요구되기 때문에, 에폭시계 재료나 polyimide계 재료가 기본적 재료로서 적용되어 왔다. 2010년대에 들어, 동영상의 전송 등, 보다 대량의 정보를 높은 속도로 전달하는 것이 요구되고, 전자 기반 재료에 대한 요구 특성은 더욱더 고도화되어 왔다.

종래의 에폭시계 수지나 polyimide 수지에서도, 비유전율, 유선손실의 저감을 위한 다양한 처방이 연구되고 있고, 또한 수지의 종류를 묻지 않고 첨가 부자재에 의한 목적을 다하는 검토도 진행되고 있다.

2.1.2 저 유전율, 저 유전손실 재료의 개발 동향

(1) Sumitomo 화학 액정 폴리머(LCP)

특히 connector 분야에 있어서는 초 고유동 LCP의 개발 및 시장 투입에 의해 높은 share를 뽐내고 있다. 최근에는, 전기, 하이브리드 자동차 등 신규 시스템에 탑재된 부품으로의 신규 용도 개발에 노력하고, 종래 전자부품 메이커 측의 개발에 맡기고 있던 재료 조성의 최적화를, 재료 메이커인 Sumitomo 화학의 사내에서 검토하는 체제를 구축해 있고, 이들 용도로의 실 적용을 촉진하는 계획이 있다(도4). LCP는 열가소성 수지의 1종으로, 용융 상태에 있어서 액정성으로 되는 것이 특징인데, Sumica Super LCP는, 사출 성형 등에 의한 전단력에 의해, 용이하게 분자 고리가 유동 방향으로 배향하고, 유동 저항이 적게 고 유동성을 나타낸다. 또한, 용용 시의 구조가 냉각되어 고장화 하기까지 유지되기 위해, 수지의 체적 변화(수축)이 적고, 성형품은 발달한 skin 층에 의해 고강도로 된다. 또한 LCP는 고내열성을 갖춰 있기 때문에, SMT(표면 실장 기술) 땜납 실장에 대응하고, re-flow 로에 있어서 고온 처리에서도 견딜 수 있는 성질도 큰 이점이고, 전기특성에도 우수한 점 때문에, connector 등 전자 부품에 적합한 성질을 다수 갖추고 있다. 이러한 우수한 내열성과 기계 강도, 전기 특성을 겸비하고, 소형 제품의 사출 성형 가능으로 치수 정밀도에도 우수하다고 하는 특색을 갖기 때문에, 노트북이나 스마트폰, 자동차, 항공기, 사무기기, 의료 기기 등의 전자 부품에 많이 이용되고 있고, 그 수요는 확대 중이기 때문에, Sumitomo 화학은 LCP 생산 능력 확대를 계획하고 있고, 에히메 공장에 있어서 2023년을 목도로, 그룹 전체의 LCP 생산 능력을 30% 증가시키는 것을 발표하였다.

Connector 종류	Connector 형상	추천 grade	특징
□ Micro connector(0.3~0.4mm pitch) • 기판 부착판 connector housing • 기판 대 FPC connector housing • FPC connector housing	초소형/fine pitch/저배	E6808UHF E6808GHF SV6808THF SV6808GHF SZ6505HF SR2506 SR2507	고유동, 저 휨, 내 blister 고유동, 저 휨, 고강도 고유동, 초저 휨 고유동, 저 휨, 고박육강도 초고유동, 저휨 초고유동, 저 휨, 고 weld 초고유동, 초저 휨, 저선팽창
□ Card connector • SIM card connector hosing • SD card connector housing • 2 in 1, 3 in 2 card connector housing	평판상 / 초박육 / insert	E6808UHF SV6808THF SV6808GHF SZ6505HF SZ6506HF SR2506 SR2507	고유동, 저 휨, 내 blister 고유동, 초저 휨 고유동, 저 휨, 고박육강도 초고유동, 저휨 초고유동, 초저 휨 초고유동, 저 휨, 고 weld 초고유동, 초저 휨, 저선팽창
□ I/O connector • USB connector housing • HDMI connector housing • I/O connector 관련 housing	소형 / 고밀도 / 벽율성 / 고속 전송	E6807LHF E6808LHF E6808UHF E6809U E6810KHF	고유동, 저 휨, 고강도 고유동, 저 휨, 고강도 고유동, 저 휨, 내 blister 저 휨, 저이방성, 내 blister 저 휨, 저이방성
□ 기판 대 기판 connector, floating connector • 기판 대 기판 connector housing • Floating connector housing • 기판 대 케이블 connector housing • 자용차용 connector housing	장방형 / 벽율성 / 내열 / 고속전송	E6006L E6008 E6007LHF E6007LHF-MR E6807LHF SV6808THF	표준, 고강도 표준, 고유동 고유동, 고강도 고유동, 고강도, 이형 고유동, 저 휨, 고강도 초고유동, 초저 휨
□ CPU 소켓 connector • CPU 소켓 connector housing	평판상 / 격자형 / 내열	E6007LHF E6807LHF E6808UHF SV6808L	고유동, 고강도 고유동, 저 휨, 고강도 고유동, 저 휨, 내 blister 고내열, 고강도
□ 고속전송요 connector, 동축 connector • 동축 connector housing • 고속 전송용 FPC connector • 고속 전송용 backplane connector • Mezzanine connector	장방형 / 고밀도 / 벽율성 / 고속전송	E6808UHF SV6808THF SZ6506HF SR2506 SR2507 E6205L SR1205L	고유동, 저 휨, 내 blister 고유동, 초저 휨 초고유동, 초저 휨 초고유동, 저 휨, 고 weld 초고유동, 초저 휨, 저선팽창 저유전 저 유전, 저 유전 정접

도4 Connector용도 Sumica Super grade