KR102435973B1 - 고굴곡 및 저유전성 연성 동박 적층판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연성 동박 적층판에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 연성 동박 적층판은 제1 동박층 및 절연층이 순차로 적층되며, 상기 절연층은, 열경화성 폴리이미드층 및 상기 열경화성 폴리이미드층에 적층된 열가소성 폴리이미드층을 포함하는 연성 동박 적층판이고, 상기 절연층은 식 1에 의한 유전지수(DI)가 80~135 이고, 상기 연성 동박 적층판은 식 2에 의한 유전-굴곡지수(DMI)가 50,000 이상이다.

Description

고굴곡 및 저유전성 연성 동박 적층판 {FLEXIBLE COPPER CLAD LAMINATE HAVING EXCELLENT BENDABILITY WITH LOW DIELECTRIC PROPERTIES}
본 발명은 고굴곡 및 저유전성 연성 동박 적층판에 관한 것이다.
연성 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)은 절연체 상에 전기전도성이 우수한 도체 회로를 형성한 전자제품이다. 상기 FPCB는, 전자제품의 경박 단소 및 고기능화 추세에 대응하기 위해 개발된 전자부품이며, 작업성이 뛰어나고, 내열성 및 내구성, 내약품성이 강하며, 내열성이 우수한 장점을 가져 컴퓨터, 전기자동차, 플렉서블 기기, 웨어러블 기기, 통신장비, 위성장비, 군사장비 및 의료장비 등의 분야에서 널리 사용되고 있다.
한편, 최근 5세대 이동통신(5G)이 도래함에 따라, 상기 FPCB를 구성하는 주요 부품인 연성 동박 적층판(FCCL)에 보다 낮은 신호 전송손실 특성이 요구되고 있다. 한편, 연성 동박 적층판의 신호전송 손실특성을 개선하는 방법으로는, FCCL의 동박층을 제외한 절연층의 유전손실(유전정접)이 낮은 소재를 사용하는 방법과, 소재의 두께를 증가시키는 방법이 있다. 그러나, 절연층 소재의 두께를 증가시키는 경우 FPCB에 요구되는 굴곡성이 저하되는 문제가 발생한다.
본 발명과 관련한 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제2008-0061587 호(2008.07.03. 공개, 발명의 명칭: 우수한 접착력 및 최적의 표면조도를 갖는 연성 동박 적층판 및 이의 제조방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 하나의 목적은 유전율 및 유전손실이 낮으며, 굴곡특성이 우수한 연성 동박 적층판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 층간 부착력이 우수하고, 생산성 및 경제성이 우수한 연성 동박 적층판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 절연층의 표면 품질 및 신뢰성이 우수한 연성 동박 적층판을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 연성 동박 적층판에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 연성 동박 적층판은 제1 동박층 및 절연층이 순차로 적층되며, 상기 절연층은, 열경화성 폴리이미드층 및 상기 열경화성 폴리이미드층에 적층된 열가소성 폴리이미드층을 포함하는 연성 동박 적층판이고, 상기 절연층은 하기 식 1에 의한 유전지수(DI)가 80~135 이고, 상기 연성 동박 적층판은 하기 식 2에 의한 유전-굴곡지수(DMI)가 50,000 이상이다:
[식 1]
유전지수(DI) = 1/(Dk * Df)
(상기 식 1에서, Dk 는 10 GHz 에서 유전율이고, Df는 10 GHz 에서 측정된 유전손실계수임)
[식 2]
유전-굴곡지수(DMI) = (Ft)2 * (Fm)/(Df)2
(상기 식 2에서, Ft는 상기 연성 동박 적층판의 두께(mm)이고, Fm은 연성 동박 적층판의 JIS C 6471 규격에 의거하여 측정된 내절곡성(MIT) 횟수이며, Df는 10 GHz 에서 측정된 유전손실계수임).
한 구체예에서 상기 절연층은 10 GHz 에서 유전율이 2.0 내지 3.2 이고, 유전손실계수가 0.001 내지 0.006 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 연성 동박 적층판의 총 두께는 20~150㎛일 수 있다.
한 구체예에서 상기 절연층의 총 두께는 15~125㎛ 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 열경화성 폴리이미드층의 두께는 전체 절연층 중 20% 내지 80% 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 연성 동박 적층판은 제1 동박층, 열가소성 폴리이미드층 및 열경화성 폴리이미드층이 순차적으로 적층된 것일 수 있다.
한 구체예에서 상기 절연층의 일면에 적층된 제2 동박층을 더 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 절연층은 제1 열가소성 폴리이미드층; 열경화성 폴리이미드층; 및 제2 열가소성 폴리이미드층이 순차적으로 적층되며, 상기 제1 열가소성 폴리이미드층 및 제2 열가소성 폴리이미드층은 각각 제1 동박층 및 제2 동박층과 접할 수 있다.
한 구체예에서 상기 열경화성 폴리이미드층의 두께는 10~80㎛ 이하이며, 상기 제1 열가소성 폴리이미드층 및 제2 열가소성 폴리이미드층의 두께는 각각 5~30㎛ 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 동박층 및 제2 동박층의 두께는 각각 5~25㎛일 수 있다.
본 발명의 연성 동박 적층판은 유전율 및 유전손실이 낮으며, 굴곡특성이 우수하고, 층간 부착력이 우수하고, 생산성 및 경제성이 우수하며, 절연층의 표면 품질 및 신뢰성이 우수할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 연성 동박 적층판을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 구체예에 따른 연성 동박 적층판을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 연성 동박 적층판을 나타낸 것이다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 보는 관점에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있다.
연성 동박 적층판
본 발명의 하나의 관점은 연성 동박 적층판에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 연성 동박 적층판을 나타낸 것이다. 상기 도 1을 참조하면, 연성 동박 적층판(1000)은 제1 동박층(100) 및 절연층(200)이 순차로 적층되며, 절연층(200)은 열경화성 폴리이미드층(220) 및 열경화성 폴리이미드층(220)에 적층된 열가소성 폴리이미드층(210)을 포함한다.
한 구체예에서, 연성 동박 적층판(1000)의 총 두께는 20~150㎛ 일 수 있다. 상기 범위에서 저유전특성 및 내굴곡성이 우수할 수 있다. 예를 들면 50~120㎛ 일 수 있다.
제1 동박층
제1 동박층(100)은 구리(Cu) 및 이를 포함하는 합금을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 제1 동박층은 통상의 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들면 압연법, 증착법 또는 전해법으로 제조된 동박을 사용할 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 동박층은 두께가 5~25㎛ 일 수 있다. 상기 조건에서 굴곡성과 기계적 물성이 우수할 수 있다. 예를 들면 5~18㎛ 일 수 있다.
절연층
절연층(200)은 본 발명의 연성 동박 적층판을 물리적으로 지지하며, 내열성 및 유연성(flexibility)을 가짐에 따라 제품 설계의 자유도를 높일 수 있다.
한 구체예에서 상기 절연층은 열경화성 폴리이미드층과 열가소성 폴리이미드층이 적층되어 형성되며, 절연층의 최외각층은 열가소성 폴리이미드층으로 이루어질 수 있다.
한 구체예에서 상기 연성 동박 적층판은 제1 동박층, 열가소성 폴리이미드층 및 열경화성 폴리이미드층이 순차적으로 적층된 것일 수 있다. 상기 도 1을 참조하면, 절연층(200)은 열경화성 폴리이미드층(220) 및 열경화성 폴리이미드층(220)상에 적층된 열가소성 폴리이미드층(210)을 포함하며, 열가소성 폴리이미드층(210)은 제1 동박층(100)과 접할 수 있다. 상기 열가소성 폴리이미드층을 절연체 최외각층에 적용시, 상기 절연층 및 동박층 사이의 부착력이 우수할 수 있다.
다른 구체예에서 상기 절연층은 열경화성 폴리이미드층과 열가소성 폴리이미드층이 교대로 적층되어 형성될 수 있다. 도 2는 본 발명의 다른 구체예에 따른 연성 동박 적층판을 나타낸 것이다. 상기 도 2를 참조하면, 연성 동박 적층판(1000)은 동박층(100); 및 동박층(100)에 적층된 절연층(200);으로 이루어지고, 절연층(200)은 제1 열가소성 폴리이미드층(210); 열경화성 폴리이미드층(220); 및 제2 열가소성 폴리이미드층(212)이 순차적으로 적층되며, 제1 열가소성 폴리이미드층(210)은 제1 동박층(100)과 접할 수 있다.
한 구체예에서 절연층(200)의 총 두께는 15~125㎛ 일 수 있다. 상기 절연층의 범위에서 유전특성 및 내굴곡성이 우수할 수 있다. 다른 예를 들면 상기 절연층의 총 두께는 20~100㎛일 수 있다.
상기 열가소성 폴리이미드와 열경화성 폴리이미드는, 통상의 방법으로 제조될 수 있다. 한 구체예에서 상기 열가소성 폴리이미드는 산 이무수물 및 디아민을 포함하는 제1 폴리아믹산 조성물로부터 형성될 수 있다. 또한 상기 열가소성 폴리이미드는 산 이무수물 및 디아민을 포함하는 제2 폴리아믹산 조성물로부터 형성될 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 폴리아믹산 조성물 또는 제2 폴리아믹산 조성물에 포함되는 산 이무수물은 방향족 산 이무수물을 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 방향족 산 이무수물은 피로멜리트산 이무수물 (pyromellitic dianhydride, PMDA), 3,4,3',4'- 벤조페논테트라카르복실산 이무수물(3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, BTDA), 3,4,3',4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물(3,4,3',4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, BPDA), 3,4,3',4'-디페닐설폰테트라카르복실산 이무수물(3,4,3',4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride), 1H,3H-나프토[2,3-c:6,7-c']디퓨란-1,3,6,8-테트론 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물(1H,3H-naphtho[2,3-c:6,7-c']difuran-1,3,6,8-tetrone 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride), 1,4,5,8- 나프탈렌테트라카르복실산 이무수물(1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride), 4,4'-옥시비스(2-벤조퓨란-1,3-디온), 4-[(1,3-디옥소-1,3-디하이드로-2-벤조퓨란-5-일)옥시]-2-벤조퓨란-1,3-디온 및 5,5'-설포닐비스-1,3-이소벤조퓨란디온 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 폴리아믹산 조성물또는 제2 폴리아믹산 조성물에 포함되는 디아민은 방향족 디아민을 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 방향족 디아민은 디아미노페닐에테르(diaminophenyl ether), p-페닐렌디아민(p-phenylenediamine), o-페닐렌디아민(o-phenylenediamine), m-페닐렌디아민(m-phenylenediamine), 2,6-디아미노피리딘(2,6-diaminopyridine), 4,4-디아미노디페닐설폰(4,4-diaminodiphenylsulfone), 4,4'-메틸렌디아민(4,4'-methylenediamine), 3,4'-옥시디아닐린(3,4'-oxydianiline), 4,4'-옥시디아닐린(4,4'-oxydianiline), 2-(4-아미노페닐)-1H-벤조옥사졸-5-아민(2-(4-aminophenyl)-1H-benzoxazole-5-amine), 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠(1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene), 2-(4-아미노페닐)-5-아미노벤즈이미다졸(2-(4-aminophenyl)-5-aminobenzimidazole), 6-아미노-2-(p-아미노페닐)벤즈옥사졸(6-amino-2-(p-aminophenyl)benzoxazole) 및 4,4'-디아미노-p-터페닐(4,4'-diamino-p-terphenyl) 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 폴리아믹산 조성물 또는 제2 폴리아믹산 조성물은 중합용매 및 지환족 테트라카복실산 이무수물(cycloaliphatic tetracarboxylic acid dianhydride)을 더 포함할 수 있다.
상기 지환족 테트라카르복실산 디안하드라이드의 비제한적인 예로는, 사이클로부탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2,3,4-Cyclobutane tetracarboxylic dianhydride, CBDA), 1,2,3,4-사이클로펜탄 테트라카르복실산 이무수물(1,2,3,4-cyclopentanetetra-carboxylic dianhydride, CPDA), 사이클로헥산 테트라카르복실산 이무수물(1,2,3,4-Cyclohexane tetracarboxylic dianhydride, CHDA), 비사이클로[2,2,2]-7-옥텐-2,3,5,6-테트라카르복실산 이무수물(Bicyclo[2,2,2]-7-octene-2,3,5,6- tetracarboxylic dianhydride, BCDA), 비사이클로[2,2,2]헵텐 테트라카르복실산 이무수물(Bicyclo[2.2.1]heptene tetracarboxylic dianhydride, BHDA), 비사이클로[2,2,2]옥탄-2,3,5,6- 테트라카르복실산 이무수물 (Bicyclo[2.2.2]oct-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride,BODA) 및 비사이클로[2,2,2]옥타-7-엔안-2,3,5,6- 테트라카르복실산 이무수물 (Bicyclo[2.2.2]oct-7-enane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride,BOEDA) 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 중합용매는 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, m-크레졸, 테트라하이드로퓨란 및 클로로포름 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 제1 동박층(100) 일 표면에 제1 폴리아믹산 조성물을 도포 및 건조하여 제1 열가소성 폴리이미드 전구층을 형성하고, 상기 제1 열가소성 폴리이미드 전구체층의 일 표면에 제2 폴리아믹산 조성물을 도포 및 건조하여 열경화성 폴리이미드 전구체층을 형성할 수 있다.
다른 구체예에서 제1 동박층(100) 일 표면에 제1 폴리아믹산 조성물을 도포 및 건조하여 제1 열가소성 폴리이미드 전구층을 형성하고, 상기 제1 열가소성 폴리이미드 전구체층의 일 표면에 제2 폴리아믹산 조성물을 도포 및 건조하여 열경화성 폴리이미드 전구체층을 형성할 수 있다. 그 다음에, 상기 열경화성 폴리이미드 전구체층의 일 표면에 제1 폴리아믹산 조성물을 도포 및 건조하여 제2 열가소성 폴리이미드 전구체층을 형성하고, 열처리하여 절연층(200)을 형성할 수 있다.
한 구체예에서 상기 건조온도는 80~150℃이며, 상기 열처리는 150~400℃에서 실시될 수 있다.
한 구체예에서 상기 열경화성 폴리이미드층의 두께는 전체 절연층 중 20~80% 일 수 있다. 상기 조건에서 상기 절연층의 층간 부착력이 우수하며, 생산성, 경제성, 치수안정성, 저유전특성, 내열성 및 내굴곡성이 모두 우수할 수 있다.
한 구체예에서 제1 열가소성 폴리이미드층(210) 및 제2 열가소성 폴리이미드층(212)은 두께가 각각 5~30㎛일 수 있다. 상기 범위로 형성시 동박층과의 부착력이 우수하며, 저유전특성, 내열성 및 굴곡성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 열경화성 폴리이미드층의 두께는 10~80㎛일 수 있다. 상기 두께에서 치수안정성, 굴곡성 및 저유전특성이 우수할 수 있다. 예를 들면 12~65㎛일 수 있다.
상기 절연층은 하기 식 1에 의한 유전지수(DI)가 80~135 이며, 상기 연성 동박 적층판은 하기 식 2에 의한 유전-굴곡지수(DMI)가 50,000 이상이다:
[식 1]
유전지수(DI) = 1/(Dk * Df)
(상기 식 1에서, Dk 는 10 GHz 에서 유전율이고, Df는 10 GHz 에서 측정된 유전손실계수임).
[식 2]
유전-굴곡지수(DMI) = (Ft)2 * (Fm)/(Df)2
(상기 식 2에서, Ft는 상기 연성 동박 적층판의 두께(mm)이고, Fm은 연성 동박 적층판의 JIS C 6471 규격에 의거하여 측정된 내절곡성(MIT) 횟수이며, Df는 10 GHz 에서 측정된 유전손실계수임).
상기 절연층의 식 1에 의한 유전지수(DI)가 80 미만인 경우 저유전 특성이 저하되고, 신호전송 손실이 증가하여 본 발명의 연성 동박 적층판에 사용하기 부적합하며, 상기 유전-굴곡지수(DMI)가 50,000 미만인 경우 본 발명의 연성 동박 적층판에 요구되는 유전특성 및 내굴곡성 등의 기계적 물성을 달성하기 어려울 수 있다. 예를 들면 상기 유전-굴곡지수는 50,000~1,000,000 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 연성 동박 적층판은 JIS C 6471 규격에 의거하여 측정된 내절곡성(MIT)이 150 사이클 이상이다. 상기 내절곡성이 150 사이클 미만인 경우, 본 발명의 연성 동박 적층판에 요구되는 내굴곡성 등의 기계적 물성을 달성할 수 없다. 예를 들면, 150~750 사이클일 수 있다.
한 구체예에서 상기 절연층은 10 GHz 에서 유전율(Dk)이 3.2 이하일 수 있고, 10 GHz 에서 유전손실계수(Df)가 0.006 이하일 수 있다. 상기 범위에서 저유전손실 특성이 우수할 수 있다. 예를 들면, 상기 절연층은 10 GHz 에서 유전율(Dk)이 0 이상 3.2 이하, 다른 예를 들면 2.0 이상 3.2 이하일 수 있다. 예를 들면 상기 절연층은 10 GHz 에서 유전손실계수(Df)가 10 GHz 에서 0.001 이상 0.006 이하일 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 연성 동박 적층판을 나타낸 것이다. 상기 도 3을 참조하면, 연성 동박 적층판(3000)은 제1 동박층(100); 절연층(200); 및 제2 동박층(110)이 순차적으로 적층되고, 절연층(200)은 제1 열가소성 폴리이미드층(210); 열경화성 폴리이미드층(220); 및 제2 열가소성 폴리이미드층(212)이 순차적으로 적층되며, 상기 제1 열가소성 폴리이미드층(210) 및 제2 열가소성 폴리이미드층(212)은 각각 제1 동박층(100) 및 제2 동박층(110)과 접할 수 있다. 상기 구조로 형성시 저유전특성 및 내굴곡성이 우수하며, 생산성 및 경제성이 우수할 수 있다.
제2 동박층
제2 동박층(110)은 구리(Cu) 및 이를 포함하는 합금을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 제2 동박층은 통상의 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들면 압연법, 증착법 또는 전해법으로 제조된 동박을 사용할 수 있다.
한 구체예에서 제2 동박층(110)은 절연층(200)의 제2 열가소성 폴리이미드층(212)의 표면에 적층되어 형성할 수 있다.
한 구체예에서 제2 동박층(110)은 두께가 5~25㎛ 일 수 있다. 상기 조건에서 굴곡성과 기계적 물성이 우수할 수 있다. 예를 들면 5~18㎛ 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 동박층(100)과 제2 동박층(110)의 두께는 동일할 수 있다. 상기 조건에서 열팽창 계수 차로 인한 응력 변형을 방지할 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 동박층 및 제2 동박층 두께의 합은 10~36㎛ 일 수 있다. 상기 두께 범위에서 전기저항이 증가하거나, 내굴곡성 등의 기계적 물성의 저하를 방지할 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 동박층 및 제2 동박층의 두께는, 각각 5~18㎛ 일 수 있다. 상기 조건에서 굴곡성과 기계적 물성이 우수할 수 있다. 상기 제1 동박층 및 제2 동박층의 두께는 동일할 수 있다. 상기 조건에서 열팽창 계수 차로 인한 응력 변형을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 연성 동박 적층판은 유전율 및 유전손실이 낮으면서, 굴곡 특성이 우수하고, 높은 굴곡성을 가짐으로써 예리한 각도로 접히는 경우 및/또는 장시간 접힌 상태로 유지되는 경우에도 회로가 손상되지 않으며, 필름 두께 및 접착제 두께 조절이 가능하므로, 제품 형태에 맞게 최적의 조합을 갖춘 연성인쇄회로기판을 제조할 수 있다.
따라서, 전자기기의 소형화, 경량화 및 신호전송 손실 감소에 대한 요구에 부응할 수 있을 뿐만 아니라, 연성 동박 적층필름의 파손으로 인한 전자기기의 상품성 및 신뢰성 저하를 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 및 비교예
실시예 1~5
산 이무수물 및 디아민을 포함하는 열경화성 폴리이미드 조성물을 도포 및 건조하여 열경화성 폴리이미드 전구체층을 형성하였다. 상기 열경화성 폴리이미드 전구체층의 일 표면에 산 이무수물 및 디아민을 포함하는 제1 열가소성 폴리이미드 조성물을 도포 및 건조하여 제1 열가소성 폴리이미드 전구체층을 형성한 다음, 상기 제1 열가소성 폴리이미드 전구체층의 일 표면에 제1 동박을 라미네이션하였다. 그 다음에, 상기 열경화성 폴리이미드 전구체층의 타 표면에 산 이무수물 및 디아민을 포함하는 제2 열가소성 폴리이미드 조성물을 도포 및 건조하여 제2 열가소성 폴리이미드 전구체층을 형성한 다음, 이를 열처리하여 표 1과 같은 두께를 갖는 절연층을 형성하였다. 그 다음에 상기 절연층의 제2 열가소성 폴리이미드층의 표면에 제2 동박을 라미네이션하여 표 1과 같은 두께를 갖는 연성 동박 적층판을 제조하였다.
비교예 1
상기 열경화성 폴리이미드 조성물을 도포 및 건조하여 열경화성 폴리이미드 전구체층을 형성하였다. 그 다음에 상기 열경화성 폴리이미드 전구체층의 일 표면에 상기 제1 동박을 라미네이션하여 제1 동박층을 형성하고, 상기 열경화성 폴리이미드 전구체층의 타면에 상기 제2 동박을 라미네이션 하여 제2 동박층을 형성한 다음, 이를 열처리하여 하기 표 1과 같은 두께를 갖는 연성 동박 적층판을 제조하였다.
비교예 2
시판되는 열경화성 폴리이미드층(일반 grade)을 적용한 것을 제외하고, 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 연성 동박 적층판을 제조하였다.
비교예 3
하기 표 1 두께의 열경화성 폴리이미드층을 적용한 것을 제외하고, 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 연성 동박 적층판을 제조하였다.
물성평가
(1) 내절곡성(MIT) 평가: 실시예 1~5 및 비교예 1~3의 연성 동박 적층판에 대하여, JIS C 6471 규격에 의거하여 내절곡성을 평가하였다. 상기 적층판 시편에 MIT 패턴을 형성한 다음, 커버레이 필름(1/2mm 폴리이미드 필름 + 접착제 25㎛)을 접착하여 측정용 시편을 각각 제조하였다. 그 다음에, 상기 실시예 및 비교예의 측정용 시편을 내절곡성 측정기기(제조사: Tyo seiki, 제품명: Type D)를 이용하여 측정하였다. 구체적으로 반지름: 0.38mm, 분당 회전수: 175rpm, 각도 135˚ 및 하중: 0.5kgf 조건으로 반복 절곡 후, 커버레이 필름이 단락될 때까지의 사이클 수를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
(2) 유전율, 유전손실(유전정접) 계수, 유전지수(DI) 및 유전-굴곡지수(DMI) 평가: 실시예 1~5 및 비교예 1~3의 연성 동박 적층판의 동박층을 에칭(etching)하여 절연층 만을 남기고 제거하였다. 상기 절연층을 105℃에서 2시간 이상 건조하고, 25℃ 및 50RH% 조건에서 24시간 동안 방치한 다음, IEC 61189-2-721 규격(resonant cavity method)에 의거하여 측정기기(유전율 측정기, Split Post Dielectric Resonator: 제조사: QWED社, 제품명: SPDR)를 이용하여 측정 주파수: 10GHz 조건으로 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 상기 측정된 유전율 및 유전손실계수를 이용하여, 하기 식 1에 따른 유전지수를 계산하여 그 결과를 하기 표 1에 함께 나타내었다:
[식 1]
유전지수(DI) = 1/(Dk * Df)
(상기 식 1에서, Dk 는 10 GHz 에서 유전율이고, Df는 10 GHz 에서 측정된 유전손실계수임)
[식 2]
유전-굴곡지수(DMI) = (Ft)2 * (Fm)/(Df)2
(상기 식 2에서, Ft는 상기 연성 동박 적층판의 두께(mm)이고, Fm은 연성 동박 적층판의 JIS C 6471 규격에 의거하여 측정된 내절곡성(MIT) 횟수이며, Df는 10 GHz 에서 측정된 유전손실계수임).
Figure 112020073655080-pat00001
상기 표 1의 결과를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예 1~5의 경우, 유전지수(DI) 값이 80~135를 만족하였고, 유전-굴곡지수(DMI) 값이 50,000 이상을 만족하였으며, 본 발명의 조건을 벗어난 비교예 1~3 보다 내절곡성 및 저유전특성이 우수한 것을 알 수 있었다.
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 제1 동박층 110: 제2 동박층
200: 절연층
210: 열가소성 폴리이미드층 또는 제1 열가소성 폴리이미드층
212: 제2 열가소성 폴리이미드층
220: 열경화성 폴리이미드층
1000, 2000, 3000: 연성 동박 적층판

Claims (10)

  1. 제1 동박층; 절연층; 및 제2 동박층이 순차로 적층되는 연성 동박 적층판이고,
    상기 절연층은, 제1 열가소성 폴리이미드층, 열경화성 폴리이미드층 및 제2 열가소성 폴리이미드층이 순차적으로 적층되며,
    상기 제1 열가소성 폴리이미드층 및 제2 열가소성 폴리이미드층은 각각 제1 동박층 및 제2 동박층과 접하고,
    상기 절연층은 하기 식 1에 의한 유전지수(DI)가 80~135 이고,
    상기 열경화성 폴리이미드층의 두께는 전체 절연층 중 20~50%이며,
    상기 연성 동박 적층판은, JIS C 6471 규격에 의거하여 측정된 내절곡성(MIT)이 212 이상이며,
    상기 연성 동박 적층판은 하기 식 2에 의한 유전-굴곡지수(DMI)가 100,425 이상인 연성 동박 적층판:
    [식 1]
    유전지수(DI) = 1/(Dk * Df)
    (상기 식 1에서, Dk 는 10 GHz 에서 유전율이고, Df는 10 GHz 에서 측정된 유전손실계수임)
    [식 2]
    유전-굴곡지수(DMI) = (Ft)2 * (Fm)/(Df)2
    (상기 식 2에서, Ft는 상기 연성 동박 적층판의 두께(mm)이고, Fm은 연성 동박 적층판의 JIS C 6471 규격에 의거하여 측정된 내절곡성(MIT) 횟수이며, Df는 10 GHz 에서 측정된 유전손실계수임).
  2. 제1항에 있어서, 상기 절연층은 10 GHz 에서 유전율이 2.0 내지 3.2 이고, 유전손실계수가 0.001 내지 0.006 인 연성 동박 적층판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 연성 동박 적층판의 총 두께는 20~150㎛인 것을 특징으로 하는 연성 동박 적층판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 절연층의 총 두께는 15~125㎛인 것을 특징으로 하는 연성 동박 적층판.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 열경화성 폴리이미드층의 두께는 10~60㎛ 이며,
    상기 제1 열가소성 폴리이미드층 및 제2 열가소성 폴리이미드층의 두께는 각각 5~30㎛인 것을 특징으로 하는 연성 동박 적층판.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 동박층 및 제2 동박층의 두께는 각각 5~25㎛인 것을 특징으로 하는 연성 동박 적층판.

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