Sumitomo Chemical LCP(SUMIKASUPER LCP), polyamide(pa6,pa66), nylon, polyacetal(acetal,pom), polycarbonate(pc)

전자부품(Electronic Components)

SUMIKASUPER LCP의 Grade 선정 가이드

아래 표에 SUMIKASUPER LCP의 주요 Grade의 구성을 나타냅니다. SUMIKASUPER Grade를 선택하는 경우는, 우선, 필요한 내열성을 보고 어느 시리즈를 사용할지를 선택해 주세요.
●	표준 Grade의E6000·E6000HF시리즈는 , 전자 부품의 표면 실장(SMT)에 충분히 견딜 만큼 내열성과 범용 엔프라 수준의 성형 가공성을 가진 , 밸런스가 잡힌 Grade입니다. 폭넓은 용도에 이용하실 수 있습니다.
●	E5000나 E4000시리즈는 , 내열성이 높은 반면 , 성형 온도도 높고 , 성형기를 고온 사양으로 하거나 빈번하게 성형기의 Maintenance가 필요하게 되는 등 , 주의가 필요합니다. 고온 dip soldering (>350 °C)등 , 특히 고내열이 필요한 경우만 사용해 주십시오.
●	E7000시리즈는 코일 봉지등 , 저점도, 고유동성이 요구되는 용도에 적합 합니다.

아래에는, 조성물의 선택 방법을 소개합니다.
●	얇은 소형의 부품에는 milled GF(crushed glass fiber)을 사용한, 예를 들어 E6008나 E6006등 을 사용해 주십시오.
●	강도가 요구되는 용도에는 , chopped glass fiber(long fibers)를 사용한 , 예를 들어 E6006L 나 E6006LHF 등 과 같이 L 이 붙은 Grade를 선택해 주십시오.
●	Lower warpage, 저이방성이 요구되는 용도에는 무기필러와 유리섬유를 병용한, 예를 들어 E6810 나 E6807LHF등 을 선택해 주십시오.
●	초고강도가 요구되는 용도에는, 카본 섬유나 위스커 강화 Grade E6406 혹은 E6606를 선택해 주십시오.

Table 1 SUMIKASUPER LCP의 중요 Grade

구 분	E5000series	E4000series	E6000series	E6000HFseries	E7000series
Required Heat Resistance Characteristics	Special ultra-high heat resistance Withstands solder dip Withstands high temp re-flow High rigidity at temp over 200°C	Ultra-high heat resistance Withstands high temp re-flow High rigidity at temp over 200°C	High heat resistance Withstands re-flow General-purpose grade	High heat resistance Withstands re-flow High-flow grade For connector applications	Heat resistant Withstands re-flow Ultra-high flow grade For encapsulation molding applications
Standard Molding Temperature (°C)	400	380	350	350	320
Thin-walled / Compact-sized Milled GF	E5008 E52008	E4006 E4008 E4009	E6006 E6008 E6008MR (Easy-releasing type)		E7008
High Strength Chopped GF	E5002L E5006L E5008L	E4006L E4008L	E6006L		E7006L
Low Warpage Low Anisotropy GF and Inorganic Filler			E6810MR	E6807LHF E6808LHF
초고강도 카본섬유 위스커			E6406 E6606

Connectors용 Grade Selection Guide

Connector Materials 요구특성

LSI-프린트기판이나 기판-케이블, 기판-기판 등을 접속하는“Connector”는 요즈음의 전기제품의 소형화,고성능화에 따라, 소형 다양화하고 있습니다.
게다가 기판에의 실장 방법도, 240~260℃의 고온 분위기하에서 납땜하는“표면실장방식”(SMT:Surface Mount Technology)이 바뀌고 있습니다.
이 때문에 , 코넥터에는 정밀 성형성과 내열성이 뛰어난 LCP가 많이 이용되고 있습니다. 다만 ,LCP에는 이방성이 크다고 하는 결점이 있습니다.
LCP를 사용한 코넥터는 사출 성형에 의해 생산됩니다만, 이때, 금형내에서의 수지의 Flow direction(MD:Machine Direction)와 perpendicularly
(TD:Transverse Direction)로 성형품의 수축율이 다르기 때문에“휨”이 발생합니다.
휨이 발생하면, SMT공정에서, 납땜 불량이 발생하기 때문에 바람직하지는 않습니다. (Figure1)

Figure 1 Connector Warpage에 의한 SMT 결함

LCP는 이방성이 있는 수지입니다.
이 때문에 , 충전재 없는 상태에서는 사용하는 것이 곤란합니다.
그런데 , 이 이방성을 완화하기 위해서, 유리 섬유나 무기 필러등 의 충전재를 배합합니다.
통상의 수지는 유리섬유등의 충전재를 넣으면 이방성이 커집니다만,
LCP의 경우는 이방성이 완화된다고 하는 큰 차이가 있습니다.

Connectors용 Grade Selection Guide

SUMIKASUPER LCP의 코넥터 가이드에는, 유리 섬유나 무기 필러 등 의 충전재를 배합한 것이 준비되어 있습니다.
이러한 Grade를 선택시 주의점은, 코넥터의 형상(특히 성형품의 두께)에 의해 적절한(less warpage) Grade가 다릅니다.

선정예를 Figure2에 나타냅니다.

DIMM sockets with relatively thick walls: E6006LHF and E6006LMR

Flat multipolar PGA sockets: E6807LHF and E6808LHF

Flat PCMCIA sockets with no holes or ribs, and card connectors for memory cards: E6810MR

Thin board-to-board connectors of reduced heights: E6008, E6808THF and E6808GHF

Figure 2 Connectors용을 위한 SUMIKASUPER LCP Grades의 Application

■일반 물성

Table 2에 당사 일반 그레이드의 물성을 나타냅니다.
덧붙여 표중의 휘어진 상태량은 당사 소유의 모델 금형을 이용해 평가했으므로,
실제의 휘어진 상태량과는 다릅니다(종래 그레이드와의 상대 비교가 가능).

Table 2 Connectors용 SUMIKASUPER LCP Grades 의 일반물성

Item

Measuring method

Unit

E6000series

E6000HF(High Flow)series

E6006L

E6008

E6007LHF

E6807LHF

E6808LHF

E6808UHF

E6810LHF

Filler

ASTM

Glass Fiber (Chopped)
30wt%

Glass Fiber (Milled)
40wt%

Glass Fiber

Glass Fiber
/ Inorganic Filler
(Chopped)
35wt%

Glass Fiber
/ Inorganic Filler
(Chopped)
40wt%

Glass Fiber
/ Inorganic

Standard Molding Temperature

°C

350

340

350

Specific Gravity

D792

1.61

1.7

1.65

1.67

1.7

1.72

1.82

Water Absorption

D570

0.02

Mold Shrinkage MD
TD

Sumitomo Chemical
method

0.19

0.18

0.20

0.11

0.17

0.22

0.13

0.74

1.16

0.60

0.63

0.4

1.02

0.38

Tensile Strength
Elongation

D638

MPa

164

147

157

134

130

100

105

5.2

5.1

4.5

5.0

4.0

Flexural Strength
Flexural Modulus

D790

MPa

153

143

158

145

140

120

133

GPa

11.3

12.3

11.8

12.1

12.5

9.4

12.6

Izod Impact Strength
Without notch

D256

J/m

363

412

343

270

251

350

200

DTUL

D648

°C

284

279

269

270

240

266

Soldering Heat Resistance

Sumitomo Chemical
method

°C

300

295

280

290

280

Flame Resistance (Thickness)

UL94

V-0

0.3mmt

Level of Warpage	Long Connectors
	Discs

Sumitomo Chemical
method

0.068

0.049

0.08

0.061

0.053

0.031

0.041

2.1

2.8

0.5

1.7

1.3

2.3

0.5

각 Grade의 Warpage Characteristics

Long Connectors의 휨 상태량 측정방법

Figure 3. Figure 4는 Long Connector의 휨 상태량 측정 방법 및 결과 입니다.

Figure 3 Long Connectors의 휨 측정 방법	Figure 4 Long Connectors의 Warpage

Discs(원반)의 Warpage 상태 측정 방법

Figure 5. Figure 6은 Warpage of Discs의 휨 상태량 측정 방법 및 결과 입니다.

Figure 5 Method of Measuring the Level of Warpage of Discs	Figure 6 Discs Warpage 상태

Levels of Warpage of Long Connectors and Discs Before and After IR Re-flow Process

아래 Figure 7에는 IR re-flow process 진행 온도 Profile을 나타내었다.
Figures 8 and 9는 각각 warpage of long connectors and discs, before and after IR re-flow process를 나타낸다.

Figure 7 Temperature Profile of IR Re-flow Process

Figure 8 Levels of Warpage of Long Connectors Before and After IR Re-flow Process

Figure 9 Levels of Warpage of Discs Before and After IR Re-flow Process

성형조건[Molding Conditions]

Table 3 표준성형조건[Standard Molding Conditions]

Condition Items		E6000series	E6000HFseries
Drying Conditions		Approximately 130 °C x 4 - 24 hours
Cylinder Temperature ( °C)	Rear Center Front Nozzle	300 - 320 320 - 350 340 - 370 340 - 370	280 - 320 320 - 340 340 - 360 340 - 360
Proper Resin Temperature ( °C)		350
Tool Temperature ( °C)		40 - 120
Injection Speed		Medium - high speed
Injection Pressure (MPa)		80 - 140
Maintained Pressure (MPa)		20 - 40
Screw Back Pressure (MPa)		1 - 5
Screw Rotation Speed(rpm)		50 - 100

Optical Pickup Bobbins용 Grade Selection Guide

Optical Pickup Bobbins ?

Optical disc drives, 음악용 CD나 PC용 CD-ROM, DVD-ROM 등 광디스크 독해 장치, 음악용 MD, CD-R/RW, 기록용 DVD등의
광디스크의 독해·기록 장치(광디스크 드라이브,광디스크 레코더)의 주요 부품입니다.
이 부품에는 SUMIKASUPER LCP가 많이 이용되고 있습니다.

Optical Pickup Bobbin Material의 요구물성

광디스크 드라이브는, 광디스크에 새겨진μm(1/1000mm)단위의 작은 도랑에, 레이저광을 조사해 정보를 읽어내 기록 합니다.
이 때,고속으로 회전하는 디스크상에,레이저광을 사용해 초점을 맞추기(focusing)위해,자력을 사용해 렌즈 자체를 고속으로 이동시킵니다.
자력을 발생시키기 위해서는 코일을 사용합니다.
이상으로 부터, 광픽업보빈은, 밑그림과 같이 보빈 위에 렌즈를 실은 구조가 되어,별명“렌즈 홀더”로 불리고 있습니다.

이 광픽업 보빈에 요구되는 특성은 아래 table에 있습니다.
SUMIKASUPER LCP는 이러한 특성을 만족하고 있어 Optical Pickup Bobbin에 적절한 재료라고 말할 수 있습니다.

Requirements

Reasons of the Requirements

Characteristics of SUMIKASUPER LCP

Compact size and low weight

For power saving and high sensitivity

	Low specific gravity
	A moldability that enables precision molding

Reading signals accurately

If resonation occurs at less than the operating frequency ( - 20 kHz), the signal can not be read. The resonant frequency of low specific gravity and high modulus material is high.

	High rigidity (Flexural Modulus at a thickness of 0.5 mm = approximately 30 GPa)
	Low specific gravity

Low cost

Can be mass-produced through injection molding.As dip soldering can be performed during the assembly process (350 - 400 °C x several seconds), the process of inserting metal terminals is no longer required as cost.

	A moldability that enables precision molding
	Resistance to heat from dip soldering

Optical Pickup Bobbins용 SUMIKASUPER LCP Grades

SUMIKASUPER LCP중에서, Optical Pickup Bobbin용으로 요구특성을 만족하는 적절한 그레이드는 아래와 같습니다.
Standard Grades중의 하나인 E5006L은 Optical Pickup Bobbin에 가장 적합한 그레이드입니다.
한편, E5002L은 저비중으로 고성능인 용도에 적합합니다.

	LCP의 결점인 이방성이 지극히 크기 때문에 성형품의 치수 정밀도가 나오기 어렵다.
	Filler 함량이 적은 제품은(10% chopped glass filler), 성형기에 잔류하기 쉽게 탄화물이 발생하기 쉽다. (성형기의 분해 청소의 빈도가 E5006L 보다 짧아지기 때문에, 생산성이 저하한다)
	성형 조건의 허용 범위가 좁고 , 관리가 어렵다. 가능한 한E5006L을 검토해 주세요.

E5006L은 optical pickup bobbin의 성능이 충분히 나오지 않는 경우에만 사용해 주시는 것을 추천합니다.
그리고 ,CD-DA(오디오용)나 저배속의CD-ROM등 코스트 문제가 있는 경우에는 E5008L을 추천 합니다.

Grade

Specific Gravity

Dip Soldering Heat Resistance

Flexural Modulus

Moldability

Applications

E5002L

1.45

Appx. 30GPa
0.5mmt MD

40 - 60 CD-ROM
16 - DVD-ROM
CD-R/RW

E5006L
(standard)

1.60

↑

40 CD-ROM
-

16 DVD-ROM
DVD-Video
CD-R/RW
MD

E5008L
E5008

1.69

↑

CD-DA
Low price CD-ROM
MD

Bobbins용 Grade Selection Guide

Optical Bobbin의 구조와 재료의 요구특성

보빈이란 , 전선(코일)을 감아 코일을 만드는 원형 또는 다각형의 통을 가리킵니다.
사용하는 재료로서는 전기 절연성이 있는 수지가 주로 이용되고 있습니다.
한편 단자부에는, 주로 금속이 이용되고 있습니다만, 수지와의2점 부품이 되어 코스트가 올라갑니다.
그런데, 수지로 일체 성형 된 수지 단자 보빈이 개발되고 있습니다.

전선에 전류를 통하기 위해서는, 단자에 관련된 전선 종단의 피복재(우레탄등) 를 벗길 필요가 있습니다.
피복재를 벗기는 방법으로서는, 고온(300~400℃)의 solder bath에 dip 방법이 이용되고 있습니다.
금속 단자의 경우, solder bath에 dip해도 보빈 부분에는 열이 전해지지 않고 , 비교적 내열의 낮은 수지를 사용할 수가 있습니다.
한편 수지 단자의 경우에는, 단자가 녹거나 변형하거나 하지 않게, 내열의 높은 수지가 사용됩니다.
다만, 최근 가전제품의 소형경량화로 보빈도 소형화하고 있어, 금속 단자의 보빈이어도 짧은 단자로부터의 열이 수지부에 전해지기
때문에, 수지의 내열이 필요하게 되었습니다.
이 때문에, 보빈용 수지 재료에 대한 요구 특성으로서 높은 내열성(300℃~400℃×몇 초)과 소형 경량화에 따른 정밀 성형성이
중요하게 되었습니다.
게다가 환경 문제로부터 열가소성 수지가 주목되며 이중에서도 LCP는 보빈에 매우 적합한 재료로서 많이 사용되게 되었습니다.

Bobbins용 Grade Selection Guide

Resin terminal bobbins 경우에는, 초내열 그레이드의E5000 series가 필요하게 됩니다.
Metal terminal bobbins 경우에도 E5000시리즈를 사용할 수 있습니다만, 내열면에서 과잉 품질이 되는 경우가 있습니다.
E5000시리즈는 단기적인 내열은 높기는 하지만, 성형 온도가 400℃로 매우 높고, 사출 성형 기내에서의 체류 열화에 의한
트러블이 발생하기 쉽다고 하는 문제가 있습니다.
게다가 E4000, E6000시리즈를 비교하면, 성형기나 금형의 메인트넌스의 빈도가 높아집니다.
이 때문에 , 보빈에 필요한 내열 온도를 파악해, 가능하면 E4000보다는 E6000시리즈가 사용되는 것을 추천 합니다.

Type of Bobbin	Recommended Grade
Resin Terminal Bobbin	E5000series(E5008L,E5008 and other grades)
Metal Terminal Bobbin (Small)	E5000series(E5008L,E5008 and other grades) E4000series(E4008L,E4006L,E4008 and other grades)
Metal Terminal Bobbin (Medium to Large)	E5000series(E5008L,E5008 and other grades) E4000series(E4008L,E4006L,E4008 and other grades) E6000series(E6006L,E6008 and other grades)