
2025년 시장 1500억엔 상회 … 일본 화학기업 중심 저유전성 개선
5G(5세대 이동통신)로 대표되는 고속 대용량 통신 시대를 맞아 통신용 화학소재 개발이 본격화되고 있다.
스미토모케미칼(SCC: Sumitomo Chemical)은 EP(엔지니어링 플래스틱)용 개질제 본드퍼스트(Bond First)의 저유전 그레이드를 개발했다.
E-GMA(Ethylene-Glycidyl Methacrylate)계 공중합체로 불리는 화합물로 다양한 EP와 상용화시켜 내충격성, 히트사이클 특성을 높일 수 있으며 분자설계부터 개량함으로써 저유전 특성 지표의 하나인 유전정접을 기존제품의 절반으로 낮추는 효과도 있는 것으로 알려졌다.
스마트폰 케이스 등에 사용되는 PBT(Polybutylene Terephthalate)에 개발제품을 10% 배합했을 때 10GHz대에서 에너지 상실률이 PBT를 단독으로 사용할 때와 비교해 15% 이상 줄었고 내충격성은 2배 이상 개선된 것을 확인했다.
고주파대에서의 전기신호 감퇴를 막기 위해 5G 스마트폰 케이스의 저유전 특성 개선이 계속될 것으로 기대되는 가운데 샘플 출하에 나서며 채용 확보에 주력하고 있다.
아사히카세이(AKC: Asahi Kasei)는 수첨 TPS(Thermoplastic Styrene)인 Tuftec, S.O.E 등을 차세대 통신용으로 공급하고 있다.
스타이렌(Styrene)과 부타디엔(Butadiene)의 블록 코폴리머에 수소 첨가한 것으로 기존에는 수액백 등 의료용 소재나 스포츠화의 바닥, 전자부품용 접착제 원료 및 수지 개질제에 투입했으나 2가지 모두 1GHz대에서 유전율이 2.1, 유전정접은 0.001 등으로 현재 회로기판에 사용되고 있는 에폭시수지(Epoxy Resin), PI(Polyimide), LCP(Liquid Crystal Polymer), PPE(Polyphenylene Ether)보다 저유전 특성이 우수해 회로기판의 베이스 수지나 점착층, 표면보호층 등의 저유전 특성과 접착성, 유연성을 높이는 개질용 채용이 기대되고 있다.
덴카(Denka)는 저유전 특성과 고내열성을 겸비한 탄화수소계 수지 LDM을 사업화할 계획이다.
LDM은 유전정접이 0.0007로 불소수지의 일종인 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 수준이고 유전율은 2.3이다. 유전정접 0.0005의 신규 그레이드 개발도 진행하고 있다.
리지드형 회로기판은 주로 열경화성 수지와 연질계 소재, 필러(충진재), 유리 크로스로 구성되며 LDM을 연질계 소재로 사용하면 저유전 특성을 대폭 향상시킴으로써 차세대 소재 개발에 대응하기 용이해질 것으로 기대하고 있다.
또 LDM 첨가량을 늘리면 PPE나 말레이미드계 등 고주파 대응을 위한 열경화성 수지 사용량을 줄이고 코스트를 낮추는 효과도 얻을 수 있다는 점을 강조하고 있다.
리지드기판 외에 FCCL(플렉서블 동장적층판), 반도체 기판의 층판 절연 소재의 개질용 수요도 기대하고 있으며 국내외 회로기판 생산기업에게 제안해 미래 수익원으로 육성할 방침이다.
AGC는 전기특성이 우수한 불소수지를 첨가제 용도로 공급하고 있다.
PTFE 등 불소수지는 접착성, 분산성 과제가 해소되지 않고 있으나 AGC의 접착성 불소수지 EA-2000은 불소계의 저유전율과 저유전정접 특징을 유지한 채 접착성과 분산성까지 모두 갖춘 것이 특징이어서 접착성을 살려 다층 FPC(플렉서블 프린트기판)의 접착층으로 사용 가능할 것으로 기대하고 있다.
또 EA-2000의 분산성은 첨가제 용도에도 적합한 것으로 평가하고 있다.
리지드기판의 열경화성 수지에 첨가하면 기판의 전송 손실을 최소화하고 저흡수화할 수 있으며 절연보호막의 솔더 레지스트에 첨가하면 저유전정접화도 가능한 것으로 알려졌다.
전기특성이 우수한 불소의 성능을 개별 소재마다 부여할 수 있는 것 역시 특징이다.
Fuji Chimera Research Institute에 따르면, 저유전 특성을 갖춘 수지 시장은 2025년 1552억엔으로 2020년에 비해 약 2배 확대될 것으로 예상된다.
고속 대용량 통신 보급을 계기로 전기신호의 전송 손실을 저감할 수 있는 소재로 수요가 증가하고 있기 때문이다. 2025년 이후 본격화가 기대되는 밀리파 대응 시장 확대도 호재가 되고 있다. (K)