KR102460622B1 - 동박적층필름 및 이를 포함하는 전기 소자 - Google Patents

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Abstract

동박적층필름 및 이를 포함하는 전기 소자가 개시된다. 상기 동박적층필름은 폴리이미드계 기재; 상기 기재의 적어도 일 면에 배치된 실란 커플링제를 포함하는 프라이머층; 상기 프라이머층 상에 배치된 구리 시드층; 및 상기 구리 시드층 상에 배치된 구리층;을 포함하고, 상기 구리 시드층 및 구리층의 상기 기재에 대한 박리강도가 0.8 kgf/cm 이상이고, 상기 구리층 표면의 표면조도(Rz)가 0.1 μm 이하이고, 주파수 28 GHz에서 0.8 dB/cm 이하의 전송손실을 가질 수 있다.

Description

동박적층필름 및 이를 포함하는 전기 소자{Copper clad laminate film, electronic device including the same}
동박적층필름 및 이를 포함하는 전기 소자에 관한 것이다.
동박적층필름은 기재층과 전도성 동박과의 적층체이다. 동박적층필름은 전자기기의 소형화 및 경량화 추세와 함께 사용량이 증가하고 있다. 최근 5G 이동 통신기기의 개발로 인해 GHz 대역의 신호 전송속도가 일반화되고 있다. 이러한 신호의 고주파화 경향에 따라 인쇄 회로 또는 안테나 소자에 사용되는 기재의 유전특성을 향상시키는 것이 필요하다. 동시에, 동박적층필름은 낮은 표면조도(Rz), 높은 박리강도, 및 높은 피로수명과 같은 물성을 갖는 것이 필요하다. 따라서 고주파수에서 낮은 유전율, 낮은 유전손실, 및 낮은 표면조도로 인해 낮은 전송 손실을 가지면서 동시에 높은 박리강도, 및 높은 피로수명을 갖는 동박적층필름 및 이를 포함하는 전기 소자에 대한 요구가 여전히 있다.
일 측면은 고주파수에서 낮은 유전율, 낮은 유전손실, 및 낮은 표면조도로 인해 낮은 전송 손실을 가지면서 동시에 높은 박리강도, 및 높은 피로수명을 갖는 동박 적층필름이 제공된다.
다른 측면은 상기 동박적층필름을 포함하는 전기 소자가 제공된다.
일 측면에 따라,
폴리이미드계 기재;
상기 기재의 적어도 일 면에 배치된 실란 커플링제를 포함하는 프라이머층;
상기 프라이머층 상에 배치된 구리 시드층; 및
상기 구리 시드층 상에 배치된 구리층;을 포함하고,
상기 구리 시드층 및 구리층의 상기 기재에 대한 박리강도가 0.8 kgf/cm 이상이고,
상기 구리층 표면의 표면조도(Rz)가 0.1 μm 이하이고,
주파수 28 GHz에서 0.8 dB/cm 이하의 전송손실을 갖는, 동박적층필름이 제공된다.
상기 폴리이미드계 기재는 주파수 28 GHz에서 3.3 이하의 유전율(Dk) 및 0.005 이하의 유전손실(Df)을 가질 수 있다.
상기 프라이머층의 두께는 500 nm 이하일 수 있다.
상기 구리 시드층은 스퍼터층일 수 있다.
상기 구리층의 두께는 12 μm 이하일 수 있다.
상기 구리층의 X선 회절(X-ray diffraction; XRD) 분석에 의한 [311] 방위면의 피크세기에 대한 [200] 방위면의 피크세기의 비(I[200]/I[311])는 2.0 이상일 수 있다.
상기 필름의 JIS C 6471에 따른 MIT 측정에 의한 피로수명이 270 회 이상일 수 있다.
상기 폴리이미드계 기재의 두께는 12.5 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있다.
다른 측면에 따라,
전술한 연성동박 적층필름을 포함하는 전기 소자가 제공된다.
상기 전자 소자는 안테나 소자 또는 안테나 케이블을 포함할 수 있다.
일 측면에 따른 동박적층필름은 폴리이미드계 기재, 상기 기재의 적어도 일 면에 배치된 실란 커플링제를 포함하는 프라이머층, 상기 프라이머층 상에 배치된 구리 시드층, 및 상기 구리 시드층 상에 배치된 구리층을 포함한다. 상기 동박적층필름은 고주파수에서 낮은 유전율, 낮은 유전손실, 및 낮은 표면조도로 인해 낮은 전송 손실을 가지면서 동시에 높은 박리강도, 및 높은 피로수명을 갖는다.
도 1은 일 구현예에 따른 동박적층필름의 단면 모식도이다.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 동박적층필름 및 이를 포함하는 전기 소자에 관해 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 우선할 것이다.
본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다.
본 명세서에서 "포함"이라는 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 "및/또는"이라는 용어는 관련 기재된 하나 이상의 항목들의 임의의 조합 및 모든 조합을 포함하는 것을 의미한다. 본 명세서에서 "또는"이라는 용어는 "및/또는"을 의미한다. 본 명세서에서 구성요소들의 앞에 "적어도 1종", 또는 "하나 이상"이라는 표현은 전체 구성요소들의 목록을 보완할 수 있고 상기 기재의 개별 구성요소들을 보완할 수 있는 것을 의미하지 않는다.
본 명세서에서 일 구성요소가 다른 구성요소의 "상에" 배치되어 있다고 언급되는 경우, 일 구성요소는 다른 구성요소 위에 직접 배치될 수 있거나 상기 구성요소들 사이에 개재된 구성요소들이 존재할 수 있을 수 있다. 반면에, 일 구성요소가 다른 구성요소 "상에 직접" 배치되어 있다고 언급되는 경우, 개재된 구성요소들이 존재하지 않을 수 있다.
전자 소자 중, 안테나 소자는 통상적으로 기재필름 상에 무선신호에 의한 전기적 흐름이 이루어지는 금속층, 예를 들어 동박을 라미네이트하는 방식으로 제작된다.
안테나의 신호수신과 관련하여 발생하는 손실은 기재필름의 유전율에 의한 손실 및 무선신호, 즉 전기신호가 금속층을 흐르는 경우 전기적 저항에 의하여 물리적으로 발행되는 신호손실을 들 수 있다. 고주파수 대역을 갖는 무선신호는 상대적으로 저주파수 대역을 갖는 무선신호와 비교하여 무선신호에 의한 전기적 흐름이 금속층의 표면으로 더욱 집중되는 현상이 발생한다. 또한 라미네이트 방식의 동박적층필름은 안테나 소자의 굴곡진 영역에서 동박에 물리적 응력이 발생하여 그 표면에 크랙이 발생한다. 그 결과, 전송손실이 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하고자 본 발명의 발명자들은 다음과 같은 동박적층필름을 제안하고자 한다.
일 구현예에 따른 동박적층필름은 폴리이미드계 기재; 상기 기재의 적어도 일 면에 배치된 실란 커플링제를 포함하는 프라이머층; 상기 프라이머층 상에 배치된 구리 시드층; 및 상기 구리 시드층 상에 배치된 구리층;을 포함하고, 상기 구리 시드층 및 구리층의 상기 기재에 대한 박리강도가 0.8 kgf/cm 이상이고, 상기 구리층 표면의 표면조도(Rz)가 0.1 μm 이하이고, 주파수 28 GHz에서 0.8 dB/cm 이하의 전송손실을 가질 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 동박적층필름(10)의 단면 모식도이다.
도 1을 참조하면, 일 구현예에 따른 동박적층필름(10)은 폴리이미드계 기재(1); 상기 폴리이미드계 기재(1)의 일 면에 배치된 프라이머층(2); 상기 프라이머층(2) 상에 배치된 구리 시드층(3); 및 상기 구리 시드층(3) 상에 배치된 구리층(4);을 포함할 수 있다.
폴리이미드계 기재(1)는 변성-폴리이미드(modified PI; m-PI) 기재일 수 있다. 상기 변성-폴리이미드 기재는 극성이 큰 치환기를 감소시킨 수지 기재이다. 무선신호를 회로에 흘릴 때 회로 주변의 전계에 변화가 일어난다. 이러한 전계 변화는 수지 기재 내부 분극의 완화시간에 근접하게 되면 전기 변위에 지연이 발생한다. 이 때, 수지 기재 내부에 분자마찰이 일어나 열이 발생되고 발생한 열은 유전 특성에 영향을 준다. 따라서 상기 기재로서 극성이 큰 치환기를 감소시킨 변성-폴리이미드 기재를 사용한다. 폴리이미드계 기재(1)는 주파수 28 GHz에서 3.3 이하의 유전율(Dk) 및 0.005 이하의 유전손실(Df)을 가질 수 있다.
폴리이미드계 기재(1)의 두께는 12.5 ㎛ 내지 100 ㎛일 수 있다. 예를 들어, 폴리이미드계 기재(1)의 두께는 12.5 ㎛ 내지 90 ㎛일 수 있거나 12.5 ㎛ 내지 80 ㎛일 수 있거나 12.5 ㎛ 내지 70 ㎛일 수 있거나 12.5 ㎛ 내지 60 ㎛일 수 있거나 12.5 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있거나 12.5 ㎛ 내지 40 ㎛일 수 있다. 폴리이미드계 기재(1)의 두께가 12.5 ㎛ 미만이면 동박적층필름 제조시 생산성이 저하될 수 있으며, 50 ㎛를 초과하면 박막화가 이루어지지 않을 수 있다.
폴리이미드계 기재(1)의 일 면에 프라이머층(2)이 배치된다. 프라이머층(2)은 실란 커플링제를 포함한다. 상기 실란 커플링제는 에폭시계 실란, 아미노계 실란, 메타크릴록시계 실란, 메르캅토계 실란, 비닐계 실란, 이미다졸계 실란, 또는 트리아진계 실란 등을 사용할 수 있다. 상기 실란 커플링제는 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 실란 커플링제는 화학식 X-(R')n-Si(OR)3에 의해 표시되는 화합물 또는/및 화학식 N(R1)(R2)-(A)m-N(R3)(R4)-Si(OR5)3에 의해 표시되는 화합물을 포함할 수 있고; 여기서, X는 글리시딜기(glycidyl group)(즉, 에폭시기), 아미노기, 에폭시시클로헥실기(epoxycyclohexyl group), 우라미노기(uramino group)(즉, 카르바미도기(carbamido group), H2NCONH-), 카르바메이트기(carbamate group), 말로닉 에스테르기(malonic ester group), 카르복실기(carboxyl group), 메르캅토기(mercapto group), 시아노기, 아세톡시기(acetoxy group), 아크릴옥시기(acryloxy group), 메틸아크릴옥시기(methylacryloxy group), 클로로메틸페닐기(chloromethylphenyl group), 피리딜기(pyridyl group), 비닐기(vinyl group), 디알킬아미노기(dialkylamino group), 페닐알킬아미노기(phenylalkylamino group) 및 이미다졸릴기(imidazolyl group)로부터 선택되고; 여기서 n은 정수 0 또는 1이며; R'는 C1-C10의 알킬렌기 및 C1-C10의 알킬렌기로 치환된 페닐렌기로부터 하나 이상이 선택되고, 여기서, 페닐렌기는 X와 결합되어 있으며; R은 메틸기, 에틸기 및 선형 또는 분지형 C3-C6 알킬기로부터 선택될 수 있고; 여기서 R1, R2, R3, R4는 서로 독립적으로 수소원자, C1-C10의 알킬기, 또는 C1-C10의 알킬렌기이고, R5는 메틸기, 에틸기 및 선형 또는 분지형 C3-C6 알킬기로부터 선택될 수 있고; 여기서, A는 C1-C5의 알킬렌기이고; 여기서, m은 정수 0 또는 1이다.
예를 들어, 상기 실란 커플링제는 아미노계 실란과 비닐계 실란을 혼합한 것을 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 실란 커플링제는 상기 화학식 X-(R')n-Si(OR)3에 의해 표시되는 화합물 및 상기 화학식 N(R1)(R2)-(A)m-N(R3)(R4)-Si(OR5)3에 의해 표시되는 화합물을 혼합한 것을 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 X-(R')n-Si(OR)3에 의해 표시되는 화합물 및 상기 화학식 N(R1)(R2)-(A)m-N(R3)(R4)-Si(OR5)3을 1:0.5 내지 1:3의 중량비로 혼합한 것을 사용할 수 있다.
상기 실란 커플링제를 포함하는 프라이머층(2)은 폴리이미드계 기재(1)와 구리 시드층(3) 및 구리층(4)과의 밀착력을 향상시켜 상온에서 박리강도를 향상시킬 수 있다. 또한 상기 실란 커플링제를 포함하는 프라이머층(2)은 미세 크랙이 발생하지 않도록 하여 단선이 발생할 가능성을 낮출 수 있다. 또한 상기 실란 커플링제를 포함하는 프라이머층(2)은 박막 형태로 높은 피로수명을 갖는 동박적층필름을 구현할 수 있다.
프라이머층(2)의 두께는 500 nm 이하일 수 있다. 예를 들어, 프라이머층(2)의 두께는 1 nm 내지 500 nm일 수 있다. 예를 들어, 프라이머층(2)의 두께는 1 nm 내지 300 nm일 수 있거나 1 nm 내지 200 nm일 수 있거나 1 nm 내지 100 nm일 수 있거나 1 nm 내지 50nm일 수 있다. 프라이머층(2)의 두께가 상기 박막 범위인 경우에도 폴리이미드계 기재(1)와 구리 시드층(3) 및 구리층(4) 간의 박리강도가 향상될 수 있으며 이를 포함하는 동박적층필름은 높은 피로수명을 가질 수 있다.
상기 프라이머층(2) 상에 구리 시드층(3)이 배치된다. 구리 시드층(3)은 스퍼터층일 수 있다. 상기 구리 스퍼터 시드층은 폴리이미드계 기재(1) 자체의 표면조도를 유지할 수 있어, 낮은 표면조도(Rz)를 가지면서 전송손실을 감소시킬 수 있다. 스퍼터링 방법으로는 물리기상증착(PVD), 화학기상증착(CVD), 저압화학기상증착(LPCVD), 진공증착 등의 방법을 이용할 수 있다.
구리 시드층(3)의 두께는 800 Å 내지 4000 Å일 수 있다. 예를 들어, 구리 시드층(3)의 두께는 850 Å 내지 3500 Å일 수 있거나 900 Å 내지 3000 Å일 수 있거나 950 Å 내지 2500 Å일 수 있거나 1000 Å 내지 2000 Å일 수 있거나 1000 Å 내지 1500 Å일 수 있다. 구리 시드층(3)이 상기 두께 범위를 갖는다면 성막시 도전성을 확보할 수 있으며 낮은 표면조도(Rz)를 가지면서 낮은 전송손실을 갖는 동박적층필름을 제공할 수 있다.
구리 시드층(3) 상에 구리층(4)이 배치된다. 구리층(4)은 도금층일 수 있다. 상기 도금으로는 무전해 도금 또는 전해 도금을 이용할 수 있다. 예를 들어, 전해 도금을 이용할 수 있다.
상기 구리 전해 도금층의 형성방법은 당해 기술분야에서 사용가능한 모든 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 황산구리 및 황산을 기본물질로 하는 전해 도금액으로 전해도금을 실시하여 구리 시드층(3)의 일 면에 구리 전해도금층을 형성할 수 있다. 추가로, 상기 전해 도금액에 생산성 및 표면 균일성을 위하여 광택제, 레벨러, 보정제, 또는 완화제 등의 첨가제가 첨가될 수 있다.
구리층(4)의 두께는 12 ㎛이하일 수 있다. 예를 들어, 구리층(4)의 두께는 0.1 ㎛ 내지 12.0 ㎛일 수 있거나 1.0 ㎛ 내지 12.0 ㎛일 수 있거나 2.0 ㎛ 내지 12.0 ㎛일 수 있거나 3.0 ㎛ 내지 12.0 ㎛일 수 있다.
구리층(4)의 X선 회절(X-ray diffraction; XRD) 분석에 의한 [311] 방위면의 피크세기에 대한 [200] 방위면의 피크세기의 비(I[200]/I[311])가 2.0 이상일 수 있다. 이러한 높은 피크세기의 비(I[200]/I[311])를 가지기에, 동박적층필름(10)은 높은 피로수명을 가질 수 있다.
동박적층필름(10)의 JIS C 6471에 따른 MIT 측정에 의한 피로수명은 270 회 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 필름의 JIS C 6471에 따른 MIT 측정에 의한 피로수명은 280 회 이상일 수 있다.
동박적층필름(10)은 주파수 28 GHz에서 0.8 dB/cm 이하의 전송손실을 가질 수 있다. 전송손실은 저항, 유전율(Dk), 및 유전손실(Df)에 비례한다. 동박적층필름(10)은 일반적으로 사용되는 Ni-Cr 타이층 대신 구리 시드층을 사용하여 낮은 비저항과 투자율로 인하여 낮은 표면 저항을 갖는다. 또한 상기 구리 시드층은 스퍼터층일 때, 라미네이트 방식 대비 낮은 조도를 갖는 구리층을 증착시킬 수 있다. 이로 인해, 동박적층필름(10)은 전류가 흐를 때 전송선이 짧아지게 되면서 표면저항이 감소된다. 상기 전송손실은 국제공개특허 WO2005-101034에 개시된 방법으로 측정 및 보정하여 구한다. 상기 국제공개특허 WO2005-101034는 본 명세서에 통합된다.
다른 일 구현예에 따른 전기 소자는 동박적층필름(10)을 포함할 수 있다.
상기 전기 소자는 안테나 소자 또는 안테나 케이블을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 안테나 소자는 휴대폰 또는 디스플레이용 안테나 소자일 수 있다. 또한, 상기 전기 소자는 네트워크 서버, 5G용 IOT(사물인터넷) 가전 제품, 레이다(Radar), USB 등의 회로 기판을 포함할 수 있다.
이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되지 않는다는 것은 자명한 사실일 것이다.
[실시예]
실시예 1: 동박적층필름
기재로서 약 25 ㎛ 두께의 폴리이미드 필름(PI첨단소재 제조), 주파수 28 GHz에서 유전율(Dk): 3.3, 유전손실(Df): 0.005)를 준비하였다. 이와 별도로, 물에 N-2-(아미노에틸)-8-아미노옥틸-트리메톡시실란 (N-2-(aminoethyl)-8-aminooctyl-trimethoxysilane)과 7-옥테닐트리메톡시실란 (7-octenyltrimethoxysilane)을 1:0.5의 중량비로 혼합한 프라이머층 형성용 조성물을 준비하였다. 상기 프라이머층 형성용 조성물을 바코터를 이용하여 상기 기재 위에 약 300 nm 두께로 도포하고 건조하여 프라이머층을 형성하였다. 상기 프라이머층 위에 RF 플라즈마 처리를 수행하였다. RF 플라즈마 처리는 아르곤가스와 산소가스를 4:1 부피비로 투입하여 약 1000 W전력으로 수행하였다. 그리고나서 물리기상증착법(PVD)으로 순도 99.995%의 구리를 이용하여 1200 Å 두께로 구리 시드층을 형성하였다. 상기 구리 시드층 상에 전해 구리 도금법으로 약 12 ㎛ 두께의 구리 도금층을 형성하여 동박적층필름을 제조하였다. 전해 구리 도금액은 Cu2+ 농도 28 g/L, 황산 180 g/L의 용액으로서, 추가로 광택제로서 3-N, N-디메틸아미노디티오카바모일-1-프로판술폰산 0.01 g/L와 보정제(Atotech사 제품)를 포함한 것을 이용하였다. 전해 도금은 30 ℃에서 수행하였으며, 전류밀도 1 A/m²으로 전류를 인가하여 제작하였다.
비교예 1: 동박적층필름
기재로서 약 25 ㎛ 두께의 폴리이미드 필름(TDC사 제조), 주파수 28 GHz에서 유전율(Dk): 3.6, 유전손실(Df): 0.015)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 동박적층필름을 제작하였다.
비교예 2: 동박적층필름
기재로서 약 25 ㎛ 두께의 폴리이미드 필름(TDC사 제조), 주파수 28 GHz에서 유전율(Dk): 3.6, 유전손실(Df): 0.015)를 사용하고, 프라이머층을 형성하지 않고 기재 위에 구리 시드층 및 구리 도금층을 순차로 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 동박적층필름을 제작하였다.
비교예 3: 동박적층필름
프라이머층 대신 상기 기재 위에 RF 플라즈마 처리를 수행하고, 물리기상증착법(PVD)으로 Ni:Cr 조성비 80:20인 제품(순도 99.9% 이상)을 이용하여 250 Å의 두께로 타이층을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 동박적층필름을 제작하였다.
비교예 4: 동박적층필름
프라이머층을 형성하지 않고 기재 위에 구리 시드층 및 구리 도금층을 순차로 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 동박적층필름을 제작하였다.
비교예 5: 동박적층필름
기재로서 약 25 ㎛ 두께의 액정 폴리머(LCP) 필름 (Kaneka사 제조), 주파수 28 GHz에서 유전율(Dk): 3.1, 유전손실(Df): 0.0022)를 준비하였다. 이와 별도로, 약 5000 cP 점도의 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide; DMAC) 용매에 폴리디아세틸렌(polydiacetylene; PDA)-4, 4'-옥시디아닐린 (4, 4'-oxydianiline; ODA) 용액과, 3, 3', 4, 4'-비페닐테트라카르복시산 이무수물 (3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, BPDA)를 첨가하고 약 1시간 동안 교반하여 폴리아믹산 용액을 제조하여 접착층 형성용 조성물을 준비하였다.. 상기 기재 위에 상기 접착층 형성용 조성물을 바 코터로 도포하고 12 ㎛ 두께의 동박을 2개의 회전하는 닙 롤러 사이를 통과시켜 라미네이트된 동박적층필름을 제작하였다.
비교예 6: 동박적층필름
기재로서 약 25 ㎛ 두께의 변성-폴리이미드(modified PI; m-PI) 필름 (Kaneka사 제조), 주파수 28 GHz에서 유전율(Dk): 3.1, 유전손실(Df): 0.006)를 준비하였다. 이와 별도로, 약 5000 cP 점도의 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide; DMAC) 용매에 폴리디아세틸렌(polydiacetylene; PDA)-4, 4'-옥시디아닐린 (4, 4'-oxydianiline; ODA) 용액과, 3, 3', 4, 4'-벤조페논테트라카르복시산 이무수물 (3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride; BTDA)-피로멜리트산 이무수물 (pyromellitic dianhydride; PMDA) 용액을 첨가하고 약 1시간 동안 교반하여 폴리아믹산 용액을 제조하여 접착층 형성용 조성물을 준비하였다.. 상기 기재 위에 상기 접착층 형성용 조성물을 바 코터로 도포하고 12 ㎛ 두께의 동박을 2개의 회전하는 닙 롤러 사이를 통과시켜 라미네이트된 동박적층필름을 제작하였다.
평가예 1: 물성 평가
실시예 1 및 비교예 1~6에 의해 제작된 동박적층필름에 대한 물성을 다음과 같은 측정방법을 이용하여 평가하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
(1) 박리강도
각각의 동박적층필름에 대하여 30 mm 폭으로 절취선을 넣어 샘플을 준비하였다. 30 mm 폭의 샘플에 대하여 박리강도 시험기(Shimazu사 제조, AG-50NIS)으로 인장 속도 50 mm/분, 180°박리로 구리 시드층 및 구리층의 기재필름에 대한 박리강도(kgf/cm)를 측정하였다.
(2) 표면조도(Rz)
각각의 동박적층필름의 표면에 대하여 원자힘현미경(AFM; Atomic Force Microscope)으로 표면조도(Rz)를 측정하였다. 표면조도(Rz)는 측정구간 전체를 5등분하여 각 등분별로 최대값을 구하고 구한 값들의 합을 5로 나누어 얻었다.
(3) MIT (피로수명)
각각의 동박적층필름에 대하여 JIS C 6471에 따라 MIT로 피로수명을 하였다. MIT 측정을 위해 각각의 동박적층필름을 15 mm x 170 mm 크기로 잘라 패턴(폭: 1000 ㎛)을 에칭한 후 24시간 동안 보관하고 오븐기 80 ℃에서 1시간 동안 보관한 샘플을 준비하였다. 상기 샘플의 양단에 (+), (-)전극을 걸어주어 MIT를 측정하였다. MIT 측정장비로는 SFT-9250, TOYO SEIKI사를 사용하였다.
(4) XRD (I[200]/I[311])
각각의 동박적층필름의 구리층 또는 동박의 [311] 방위면 및 [200] 방위면 피크세기에 대하여 XRD(X선 회절) 분석을 실시하였다. XRD 분석은 Cu Kα radiation(1.540598 Å을 이용한 Rigaku RINT2200HF+ 회절계(diffractometer)를 이용하여 실시하였다. 동박적층필름의 구리층 또는 동박의 [311] 방위면 및 [200] 방위면의 피크세기로부터 [311] 방위면의 피크세기에 대한 [200] 방위면의 피크세기의 비를 계산하였다.
(5) 전송손실
각각의 동박적층필름에 대하여 식각으로 폭 100 ㎛, 길이 100 mm, 종방향 40 mm 간격으로 10개의 직선 회로를 형성하였다. 그리고나서, 상기 직선 회로가 형성된 전송로의 각 신호 도체와 접지 도체를 측정기(Vector Network Analyzer)의 측정 포트에 각각 접속하고 주파수 28 GHz까지 신호를 인가하여 국제공개특허 WO2005-101034에 개시된 측정방법으로 전송손실을 구하였다
구분 기재
(@ 28 GHz)		 박리강도
(kgf/cm)		 표면조도
(Rz, ㎛)		 피로수명
(회)		 I[200]/I[311] 전송손실
(dB/cm)
유전율
(Dk)		 유전손실
(Df)
실시예 1 3.3 0.005 0.87 0.01 280 9.4 0.7
비교예 1 3.6 0.015 0.60 0.01 280 9.4 1.0
비교예 2 3.6 0.015 0.50 0.01 280 9.4 1.0
비교예 3 3.3 0.005 0.90 0.01 280 9.4 1.8
비교예 4 3.3 0.005 0.60 0.01 280 9.4 0.7
비교예 5 3.1 0.0022 0.80 0.6 265 - 0.9
비교예 6 3.1 0.0060 1.20 0.3 225 1.2 1.1
표 1에서 보이는 바와 같이, 실시예 1에 의해 제작된 동박적층필름의 기재필름은 비교예 1~2에 의해 제작된 동박적층필름의 기재필름과 비교하여 주파수 28 GHz에서 유전율(Dk) 및 유전손실(Df)이 낮았고, 비교예 6에 의해 제작된 동박적층필름의 기재필름과 비교하여 주파수 28 GHz에서 유전손실(Df)이 낮았다. 실시예 1에 의해 제작된 동박적층필름은 비교예 1~2 및 비교예 4~5에 의해 제작된 동박적층필름의 기재필름과 비교하여 구리 시드층 및 구리층의 기재필름에 대한 박리강도가 낮았다. 실시예 1에 의해 제작된 동박적층필름은 비교예 5~6에 의해 제작된 동박적층필름과 비교하여 구리층 또는 동박 표면조도(Rz)가 낮았다. 실시예 1에 의해 제작된 동박적층필름은 비교예 6에 의해 제작된 동박적층필름과 비교하여 피로수명 횟수 및 XRD 분석에 의한 I[200]/I[311]가 낮았다. 실시예 1에 의해 제작된 동박적층필름은 비교예 3, 6에 의해 제작된 동박적층필름과 비교하여 전송손실이 낮았다.
이로부터, 실시예 1에 의해 제작된 동박적층필름은 주파수 28 GHz의 고주파수에서 낮은 유전율, 낮은 유전손실, 및 낮은 전송손실 특성을 갖는 것을 확인할 수 있다. 또한 실시예 1에 의해 제작된 동박적층필름은 낮은 표면조도(Rz), XRD 분석에 의한 낮은 I[200]/I[311]와 높은 박리강도를 가짐을 확인할 수 있다. 또한 실시예 1에 의해 제작된 동박적층필름은 높은 피로수명을 갖는 것을 확인할 수 있다.
1: 폴리이미드계 기재, 2: 프라이머층, 3: 구리 시드층,
4: 구리층, 10: 동박적층필름

Claims (10)

  1. 폴리이미드계 기재;
    상기 기재의 적어도 일 면에 배치된 실란 커플링제를 포함하는 프라이머층;
    상기 프라이머층 상에 배치된 구리 시드층; 및
    상기 구리 시드층 상에 배치된 구리층;을 포함하고,
    상기 구리 시드층 및 구리층의 상기 기재에 대한 박리강도가 0.8 kgf/cm 이상이고,
    상기 구리층 표면의 표면조도(Rz)가 0.1 μm 이하이고,
    주파수 28 GHz에서 0.8 dB/cm 이하의 전송손실을 갖는, 동박적층필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리이미드계 기재는 주파수 28 GHz에서 3.3 이하의 유전율(Dk) 및 0.005 이하의 유전손실(Df)을 갖는, 동박적층필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프라이머층의 두께가 500 nm 이하인, 동박적층필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구리 시드층은 스퍼터층인, 동박적층필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구리층의 두께가 12 μm 이하인, 동박적층필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구리층의 X선 회절(X-ray diffraction; XRD) 분석에 의한 [311] 방위면의 피크세기에 대한 [200] 방위면의 피크세기의 비(I[200]/I[311])가 2.0 이상인, 동박적층필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 필름의 JIS C 6471에 따른 MIT 측정에 의한 피로수명이 270 회 이상인, 동박적층필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 폴리이미드계 기재의 두께가 12.5 ㎛ 내지 50 ㎛인, 동박적층필름.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 동박적층필름을 포함하는, 전자 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전자 소자는 안테나 소자 또는 안테나 케이블을 포함하는, 전자 소자.


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