KR20050079220A - 금속화 폴리이미드필름 - Google Patents

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Abstract

금속화 폴리이미드필름은, 제1면 및 제2면을 갖는 폴리이미드필름과, 이 폴리이미드필름의 제1면에 Mo, Cr, Ni, Si, Fe, 및 Al 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 두께 0.3∼15mg/㎡로 부착시켜서 이루어진 중간층과, 상기 중간층 상에 형성된 동 및 동합금으로 된 도전층과, 상기 폴리이미드필름 제2면에 산화규소, 산화알루미늄, 산화티탄, 산화주석, 산화인듐, 불화마그네슘, 산화마그네슘, 및 인듐주석산화물(ITO) 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 두께 5∼300nm로 부착시켜서 이루어진 산소·수분차단막을 구비한다.

Description

금속화 폴리이미드필름{METALLIZED POLYIMIDE FILM}
본 발명은, 폴리이미드필름의 표면에 동등의 도전층을 형성한 금속화 폴리이미드필름에 관한 것으로, 예를 들어, TAB테이프, 플렉시블 회로기판 또는 플렉시블 배선판 등으로 사용 가능한 금속화 폴리이미드필름에 관한 것이다.
최근, 전자기기의 소형화·경량화·구조의 유연성을 도모하기 위하여, TAB, 플렉시블 회로기판, 플렉시블 배선판 등에 대한 수요가 높아지고 있다. 종래, 이러한 종류의 기판으로서는, 가연성이 있는 플라스틱 기판 위에 동박을 에폭시계 접착제 등의 접착제로 붙인 것이 사용되고 있다.
 그러나, 전자기기의 고밀도 실장을 위하여, 이런 종류의 기판들도 더욱 박막화가 요구되고 있으나, 상술한 바와 같이 동박을 접착하는 구조에서는 박막화 요구에 충분히 응할 수 없었다.
 또, 상기의 접착제를 사용한 회로기판에서는, (1)접착제 층에 동박의 에칭 액이 스며들기 쉽고, 고온고습에서 바이어스를 첨가하면 동의 마이그레션(migration)이 발생하여, 회로를 단락시킬 수가 있다. (2)고속화를 위해서는 인피던스를 매칭시킴과 동시에 크로스토크를 감소시킬 필요가 있지만, 접착제가 있기 때문에 곤란하다. (3)접착제 층의 치수 안정성이 나쁘다. (4)접착제 층의 존재에 의하여 회로기판의 미세 가공이 곤란하여, 고밀도화에 대응하기 어렵다. (5)접착제 층의 열 특성이 플라스틱 기판 재료의 열 특성보다도 떨어지기 때문에 열 안정성에 문제가 있어, 고밀도화 대응이 곤란하다. (6)접착제가 있기 때문에 제품에 변형이 생기기 쉬운 등의 문제도 있다.
 이러한 문제를 해결하기 위해서, 접착제를 사용하지 않고 금속화 필름을 형성하는 기술이 검토되고 있다. 예를 들어, 진공 증착, 스퍼터링, 이온 플레이팅 등의 박막 형성기술에 의하여, 플라스틱 필름 상에 직접, 금속박막을 회로 패턴에 따라 성막한 후에, 상기 금속박막 상에 전해도금 등에 의해 금속 도금 층을 퇴적시키는 방법이나, 금속박막을 플라스틱 기판의 표면에 형성하고, 그 위에 전해도금 등으로 금속을 퇴적시킨 후에, 도전층을 에칭하여 회로 패턴을 형성하는 방법 등이 공지되어 있다.
 그러나, 이러한 구조에 있어서, 내열성이 우수한 폴리이미드필름을 사용한 경우에는, 폴리이미드필름과 금속의 접합성이 다른 플라스틱에 비해 떨어지기 때문에, 회로패턴 형성공정이나 전해도금공정 등의 후공정을 거치면, 폴리이미드필름과 금속박막간의 접합강도가 저하하고, 박리되기 쉬운 문제점이 있다.
 동박에 폴리이미드 모노머를 도포한 후, 가열 경화시켜서 폴리이미드 층을 형성하는 방법, 및, 열가소성 폴리이미드필름과 동박을 열융착법을 이용하여 붙이는 방법 등도 일부에서 사용되고 있다.
 그러나, 이러한 방법에서는, 동박을 사용하기 때문에, 동박의 표면 거칠기가 제품의 표면 거칠기에 반영되어, 미세 패턴의 형성 시에는 악영향이 나타날 수 있다. 또, 동박의 두께가 한정되기 때문에, 박막화가 어려웠다.
 이 문제를 해결하기 위하여, 본 출원인은 먼저, 일본국특개2003-011273호 공보에 있어서, 폴리이미드필름과, 폴리이미드필름의 표면에 형성된 금속핵 부착부와, 이 금속핵 부착부 상에 형성된 금속층으로 이루어진 금속화 폴리이미드필름을 제안하였다.
 금속핵 부착부는, Mo, Cr, Ni, Si, Fe, 및 Al 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 형성된다.
그러나, 최근에는 금속화 폴리이미드필름의 용도가 커짐에 따라, 금속화 폴리이미드필름의 사용 환경이 지나치게 가혹화 되는 경향이 있어, 고온이나 고습도에 대한 내구성 및 장수명을 더욱 요구하게 되었다.
 본 발명자 등이 금속화 폴리이미드필름에 대하여 고온 환경시험을 이용하여 연구한 결과, 금속화 폴리이미드필름이 산소·수분 존재 하에서, 현재의 상태보다도 높은 온도에 노출된 경우, 다음과 같은 현상이 일어 날 수 있다는 것이 판명되었다.
금속화 폴리이미드필름을 고온에 노출한 경우, 폴리이미드필름의 이면에서 산소 및 수분이 폴리이미드 필름 내에 천천히 침투한다. 침투한 산소 및 수분이 동 층에 도달하면, 동이 산화되어 동 이온을 생성하고, 이 동 이온이 폴리이미드와 반응하여, 곧 고온에 의해서 폴리이미드를 가수분해(加水分解)한다. 따라서, 동 층에 가까운 계면에서 폴리이미드필름이 조금씩 분해되고, 장시간 경과하면 동 층과 폴리이미드필름의 접합강도가 저하할 수 있다.
본 발명은, 상기 사정을 감안한 것으로, 고온에 노출될 경우에도, 도전층과 폴리이미드필름의 접합강도를 높일 수 있는 금속화 폴리이미드필름을 제공하는 것을 과제로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 제1의 금속화 폴리이미드필름은, 제1면 및 제2면을 갖는 폴리이미드필름과, 이 폴리이미드필름의 제1면에 Mo, Cr, Ni, Si, Fe, 및 Al 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 두께 0.3~15mg/㎡로 부착시켜서 이루어진 중간층과, 상기 중간층 상에 형성된 동 또는 동합금으로 이루어진 도전층과, 상기 폴리이미드필름 제2면에 산화규소, 산화 알루미늄, 산화 티탄, 산화 석, 산화인듐, 불화 마그네슘, 산화마그네슘, 알루미늄, 및 인듐주석산화물(ITO) 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 두께 5~300nm로 부착시켜 이루어지는 산소·수분차단막을 구비한다.
 또, 본 발명에 따른 제2의 금속화 폴리이미드필름은, 제1면 및 제2면을 갖는 폴리이미드필름과, 이 폴리이미드필름의 제1면에 Mo, Cr, Ni, Si, Fe, 및 Al 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 두께 0.3∼15mg/㎡로 부착시켜서 이루어진 중간층과, 상기 중간층 상에 형성된 동 또는 동합금으로 이루어진 도전층과, 상기 폴리이미드필름의 제2면에 Al, Si, Ti, Cu, Zn, 및 Sn 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 두께 100∼300nm로 부착시켜서 이루어진 산소·수분차단막을 구비한다.
 상기 중간층과 상기 도전층간에, 5∼300nm의 두께를 갖는 동 또는 동합금으로 이루어진 제2 중간층을 갖고 있을 수 있다.
 또, 본 발명의 금속화 폴리이미드필름은, TAB테이프, 플렉시블 회로기판, 플렉시블 배선판 등의 형태일 수 있다.
(실시의 형태)
도1은, 본 발명에 따른 금속화 폴리이미드필름의 일 실시형태를 나타내는 단면 확대도이다. 상기 금속화 폴리이미드필름은, 폴리이미드필름(1)과, 폴리이미드필름(1)의 제1면(1A)에 형성된 중간층(2)과, 상기 중간층(2)상에 형성된 도전층(4)와, 폴리이미드필름(1)의 제2면(1B)에 형성된 산소·수분차단막(6)을 구비한다.
 폴리이미드필름(1)의 재질은, 통상 이런 종류의 용도에 사용되고 있는 폴리이미드수지이라면 어느 것이라도 가능하고, BPDA계 폴리이미드수지이거나, PMDA계 폴리이미드수지이라도 좋다. 일반적으로 BPDA(피페닐테트라칼본)을 원료로 하는 폴리이미드필름(우베코우산(宇部興産)제 상품명「유피렉스」등)은 열 및 흡습(吸濕)치수 안정성 및 강성(剛性)이 양호하고, 주로 TAB 용도로 사용되고 있지만, 금속박막과의 접합강도가 낮은 특징을 갖는다. 한편, PMDA(피로메릿트산 2무수물(無水物))을 원료로 하는 폴리이미드필름(도레이.듀퐁제 상품명「카프톤」, 쇼오우엔카가쿠코우교우(鍾淵化學工業)제 상품명「아피칼」등)은 금속박막과의 접합강도가 높다고 볼 수 있다. 폴리이미드필름(1)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 12∼125㎛인 것이 바람직하다.
 폴리이미드필름(1)은, 단층이라도 무관하지만, 복수 종의 폴리이미드수지를 적층한 적층필름이라도 무관하다. 폴리이미드필름(1)의 중간층(2)이 접하는 제1면(1A)은, BPDA계 및 PMDA계 어느 쪽이라도 같은 효과를 얻을 수 있다.
 중간층(2)은, Mo, Cr, Ni, Si, Fe, 및 Al 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 핵형성 원소 및 이들과 불가피한 불순물로 이루어진 것이고, 도전층(4)을 형성할 때에 동 원자의 부착을 쉽게 하여 도전층(4)의 접합강도를 높이는 작용을 갖는다. 중간층(2)의 두께(부착량)는, 0.3∼15mg/㎡이고, 연속적인 치밀한 막는로는 되어있지 않다. 미리 중간층(2) 및 도전층(4)이 소망의 패턴 형상을 이루도록 형성되어 있어도 좋다.
 중간층(2)에서의 금속 부착량이 0.3mg/㎡ 보다도 적으면, 폴리이미드필름(1)에 대한 도전층(4)의 접합강도를 충분히 높일 수 없게 된다. 또, 중간층(2)이 15mg/㎡ 보다도 많으면, 부착된 상기 핵형성 원소의 산화에 의하여 도전층(4)의 부착강도가 저하하는 현상이 현저하게 나타난다. 더욱, 도전층(4)를 에칭으로 패턴 가공할 경우, 중간층(2)을 동시에 에칭할 필요가 있지만, 중간층(2)이 너무 두꺼우면 에칭 효율이 저하하는 문제도 있다.
 몰리브덴 등을 이용하여 폴리이미드필름에 대한 도전층(4)의 접합강도를 높이는 경우, 몰브덴층을 막이 될 정도로 두껍게 성막하지 않으면 접합강도가 높아지지 않는다고 생각하고 있었다. 이에 대해, 본 발명의 경우, 상기 금속을 극소량, 폴리이미드필름(1)에 부착시키는 것으로도, 도전층(4)의 접합강도를 충분히 높일 수 있다.
 중간층(2)에서 보다 바람직한 부착량은, 0.9∼10mg/㎡이다. 이 범위 내이면, 제조 코스트도 싸고, 도전층(4)의 접합강도를 높이는 효과도 안정되어 있다. 더욱, 핵형성 원소의 부착량은 유도결합 고주파 플라즈마 분광 분석법(ICP)에 의해 측정하는 것이 가능하다.
 중간층(2)의 부착량은 0.3∼15mg/㎡라고 하는 극소량이므로, 중간층(2)은 막이라 불릴 정도의 상태가 아니라, 폴리이미드필름(1)의 표면의, 특히 활성점에 대하여 상기 금속 입자가 부착되어 형성되고, 이러한 핵입자가 점재하는 상태라고 생각할 수 있다.
 중간층(2)의 재질은, Mo, Cr, Ni, Si, Fe, Al 및 이들 중 2종 이상의 원소로부터 실질적으로 형성되는 합금으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상이면 좋지만, 본 발명자들의 실험에 의하면, 이 중에서도 특히 Mo, Si를 사용한 경우에 높은 접합강도를 얻을 수 있고, 또 내구시험 후에서도 높은 접합강도를 유지할 수 있었다.
 중간층(2)과 도전층(4)사이에, 도전층(4)과 접합성이 좋은 1층 이상의 제2중간층을 증착하여도 좋다. 제2중간층으로는, 동 또는 동합금이 적절하고, 그 경우에는, 높은 전기 전도도를 확보하면서, 필름기재와 금속층의 접합성을 좀더 개선하는 것이 가능하다. 제2 중간층의 두께는 5∼300nm정도가 바람직하다.
 중간층(2)를 폴리이미드필름(1) 상에 형성하기 위해서는, 진공증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 등의 건식성막기술에 의하여, 상기 핵형성 원소를 폴리이미드필름(1)상에 부착시키면 좋다. 핵형성 원소를 부착시키기 위하여 보다 바람직한 성막방법은, 스퍼터링법, 및 이온 플레이팅법이다. 성막 조건은 특별히 한정되지 않지만, 핵형성 원소의 산화를 방지하기 위하여는 성막조 내의 산소, 물의 분압을 극도로 낮게 하는 것이 바람직하다.
 도전층(4)의 재질은, 동 또는 동합금으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상이고, 특히 바람직하게는 순동, 또는 니켈, 아연, 혹은 철 등을 포함한 동합금이다. 도전층(4)의 두께는 10nm이상 이면 좋고, 보다 바람직하게는 30nm이상이다. 도전층(4)이 너무 두꺼우면 코스트가 너무 비싸게 되고, 너무 얇으면 도금 공정에서 타서 끊어지는 등의 불량이 발생하기 쉽다.
 도전층(4)를 형성하기에는, 진공증착, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법등의 박막형성기술에 의하여, 중간층(2)를 형성한 폴리이미드필름(1) 상의 금속을 성막하는 것 만으로도 좋고, 또는, 어느 정도의 박막을 상기 각 방법으로 성막한 후에, 이 증착막 상의 전해 도금법이나 무전해 도금법 등으로 금속 도금층을 퇴적시켜도 좋다.
 본 발명의 제1 양태에 있어서는, 산소·수분차단막(6)은, 산화규소, 산화알루미늄, 산화티탄, 산화주석, 산화인듐, 불화마그네슘, 산화마그네슘, 알루미늄, 인듐주석산화물(ITO) 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상으로부터 형성되고 있다. 산소 및 수분의 차단 성능이 뛰어나고, 양산성에도 뛰어난 점에서, 산화규소 및 산화알루마늄이 특히 산소·수분차단막(6)으로서 적합하다.
 제1 양태에 있어서 산소·수분차단막(6)의 두께는 5∼300nm이 바람직하다. 5nm 미만이면 충분히 산소 및 수분 차단하는 효과를 얻기 어렵다. 한편, 300nm 보다 크게 하여도 효과는 변함이 없고 코스트만 늘어난다. 산소·수분차단막(6)의 두께는, 보다  바람직하게는 20∼150nm이다. 산소·수분차단막(6)의 형성방법은 한정되지 않지만, 물리 증착법(PVD) 또는 화학 증착법(CVD) 등이 적당하다.
 본 발명의 제2 양태에서는, 산소·수분차단막(6)은, Al, Si, Ti, Cu, Zn, 및 Sn 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상으로부터 형성된다. 이 중에는, 산소 및 수분 차단성능이 뛰어나고, 양산성도 우수한 점에서, Al 및 Cu가 특히 산소·수분차단막(6)으로서 적합하다.
 제2 양태에 있어서 산소·수분차단막(6)의 두께는 100∼300nm이 바람직하다. 100nm 미만이면 충분히 산소 및 수분을 차단하는 효과를 얻기 어렵다. 한편, 300nm 보다 크게 하여도 효과는 변함이 없고 코스트만 늘어난다. 산소·수분차단막(6)의 두께는, 보다 바람직하게는 100∼200nm이다. 산소·수분차단막(6)의 형성 방법은 한정되지 않지만, 물리 증착법(PVD) 또는 화학 증착법(CVD) 등이 적합하다.
 상기 각 양태로부터 생성되는 금속화 폴리이미드필름에 의하면, 산소·수분차단막(6)을 형성하는 것에 의하여, 고온에 노출된 경우에도, 폴리이미드필름(1)의 제2면(1B)으로부터 산소 및 수분이 침투하기 어렵게 된다. 이로 인하여, 산소 및 수분의 존재 하에서 도전층(4) 중의 동이 산화되고, 남은 동 이온간 폴리이미드와 반응하여 가수분해를 일으킴에 따라 폴리이미드의 분해반응이 억제될 수 있다. 따라서, 종래 물품의 사용 환경보다도 높은 온도에서 장시간 노출된 경우에도, 도전층(4) 또는 중간층(2)이 폴리이미드필름(1)으로부터 박리되는 것이 적고, 높은 신뢰성을 얻을 수 있다. 특히, 고온 및 수분에 노출되기 쉬운 차량용 부품으로서 적합하다. 상기 효과의 차이는, 예를 들면 고온 환경시험에 의하여 평가 할 수 있다.
 또, 폴리이미드필름(1)의 표면에 특정의 핵형성 원소를 극소량 부착시켜 중간층(2)을 형성한 다음, 도전층(4)을 형성한 것으로, 폴리이미드필름(1)과 도전층(4)의 접합강도를 높일 수 있다. 따라서, 이런 점에서도, 고온에서의 사용 시에 있어서도 도전층(4)의 접합강도를 높게 유지 할 수 있다. 또, 중간층(2)이 접하는 계면이 BPDA계 폴리이미드, PMDA계 폴리이미드의 어느 쪽이라도, 높은 강도를 얻을 수 있는 효과를 갖는다.
 더욱이, 산소·수분차단막(6)을 형성함에 따라, 중간층(2)의 두께는 산소· 수분을 차단 할 수 있는 만큼 두껍게 하지 않아도 된다. 이 때문에, 중간층(2)을 얇게 할 수 있고, 도전층(4)과 동시에 에칭하는 것이 용이하게 된다. 따라서, 중간층(2)이 있으면서도, 도전층(4)의 에칭 조건을 실질적으로 변경하지 않아도 되는 이점을 갖는다.
[실시예]
 다음으로 실시예를 들어 본 발명의 효과를 실증한다.
[실시예1]
 폴리이미드필름 기재로서, 우베코우산주식회사(宇部興産株式會社)제의 「유피렉스-S」(상품명) : 75 ㎛ 두께를 사용하고, 이 필름 기재의 양면에 하기 조건으로 플라즈마 표면 처리를 실시하였다.
 프라즈마 표면처리 조건 : 아르곤 가스, RF출력1.5kW, 20min
 다음으로, 필름 기재를 전자 빔 증착기 내에 설치하고, 하기의 성막 조건에서 산화규소로부터 이루어지는 산소·수분차단막을 30nm의 두께로 형성하였다.
 도달 진공도 : 1×10-3 Pa
 전자 빔 파워 : 150mA
 다음으로, 필름 기재를 반전시키어, 스퍼터링장치 내에 설치하고, 산소·수분차단막과는 반대 면에, 이하의 조건으로 중간층 및 제2 중간층을 형성하였다.
 중간층 재질 : Ni-Cr 합금
 성막 조건 : 아르곤 가스, 고주파 출력 200W
 중간층 성막 두께 : 3nm
 제2 중간층 제질 : Cu
 성막 조건 : 아르곤 가스, 고주파 출력 200W
 제2 중간층 성막 두께 : 200nm
 또한, 제2 중간층 상에, 황산동욕(硫酸銅浴)을 사용한 동 전해 도금에 의하여 동으로 이루어진 도전층을 18㎛의 두께로 형성하고, 실시예1을 얻었다.
[실시예 2]
 실시예 1과 동일한 폴리이미드필름 기재에, 실시예1과 동일한 조건에서 플라즈마 표면처리를 실시하였다. 다음으로, 필름 기재를 전자 빔 증착기 내에 설치하고, 하기의 성막 조건에서 산화알루미늄으로 된 산소·수분차단막을 30nm의 두께도 형성하였다.
 도달 진공도 : 1×10-3 Pa
 전자 빔 파워 : 200mA
 그 후, 실시예 1과 동일한 재질 및 조건에서 중간층, 제2 중간층, 및 도전층을 형성하고, 실시예 2를 얻었다.
[실시예 3]
 실시예1과 동일한 폴리이미드필름 기재에, 실시예 1과 동일한 조건에서 플라즈마 표면처리를 실시하고, 실시예 1과 마찬가지로 산화규소으로 된  산소·수분차단막을 30nm의 두께로 형성하였다.
 다음으로, 필름 기재를 반전시켜, 스퍼터링 장치내에 설치하고, 산소·수분차단막과는 역의 면에, 이하의 조건에서 중간층을 형성하였다.
 중간층 재질 : Mo
 성막조건 : 아르곤 가스, 고주파 출력 200W
 중간층 성막 두께 : 3nm
 또한, 실시예1과 동일한 재질 및 조건에서, 제2 중간층 및 도전층을 형성하고, 실시예 3을 얻었다.
[실시예4]
 실시예 1과 동일한 폴리이미드필름 기재에, 실시예 1과 동일한 조건에서 플라즈마 표면처리를 실시하고, 실시예 2와 마찬가지로 산화알루미늄으로 된 산소·수분차단막을 30nm의 두께로 형성하였다.
 다음으로, 필름 기재를 반전시켜서, 스퍼터링법 장치 내에 설치하고, 산소·수분차단막과는 역의 면에, 실시예 3과 동일한 재질 및 조건에서, 중간층, 제2중간층 및 도전층을 형성하고, 실시예 4를 얻었다.
[실시예 5]
 실시예1과 동일한 폴리이미드필름 기재에, 실시예 1과 동일한 조건에서 플라즈마 표면처리를 실시한다. 다음으로, 필름 기재를 전자 빔 증착기 내에 설치하고, 하기의 성막조건에서 알루미늄으로 된 산소·수분차단막을 100nm의 두께로 형성하였다.
 도달 진공도 : 1×10-3 Pa
 전자 빔 파워 : 150mA
그 다음, 실시예1과 동일한 재질 및 조건에서 중간층, 제2 중간층 및 도전층을 형성하고, 실시예 5를 얻었다.
[실시예 6]
 실시예 1과 동일한 폴리이미드 기재에, 실시예 1과 동일한 조건에서 플라즈마 표면처리를 실시하였다. 다음으로, 필름 기재를 전자 빔 증착기 내에 설치하고, 하기의 성막조건에서 티탄으로 된 산소·수분차단막을 100nm의 두께로 형성하였다.
 도달 진공도 : 1×10-3 Pa
 전자 빔 파워 : 220mA
 그 다음, 실시예 1과 동일한 재질 및 조건에서 중간층, 제2 중간층 및 도전층을 형성하고, 실시예 6을 얻었다.
[실시예 7]
  실시예 1과 동일한 폴리이미드 기재에, 실시예 1과 동일한 조건에서 플라즈마 표면처리를 실시하였다. 다음으로, 필름 기재를 전자 빔 증착기 내에 설치하고, 하기의 성막조건에서 동으로 된 산소·수분차단막을 100nm의 두께로 형성하였다.
 도달 진공도 : 1×10-3 Pa
 전자 빔 파워 : 170mA
 그 다음, 실시예 1과 동일한 재질 및 조건에서 중간층, 제2 중간층 및 도전층을 형성하고, 실시예 7을 얻었다.
[비교예1]
 실시예 1과 동일한 폴리이미드필름 기재에, 실시예1과 동일한 조건에서 플라즈마 표면처리를 실시하였다. 다음으로, 산소·수분차단막을 형성하지 않고, 실시예 3과 동일한 재질 및 조건에서, 중간층(Mo), 제2 중간층 및 도전층을 형성하고, 비교예 1을 얻었다.
[비교예2]
 실시예 1과 동일한 폴리이미드필름 기재에, 실시예1과 동일한 조건에서 플라즈마 표면처리를 실시하였다. 다음으로, 산소·수분차단막을 형성하지 않고, 실시예 1과 동일한 재질 및 조건에서, 중간층(Ni-Cr합금), 제2 중간층 및 도전층을 형성하고, 비교예 2를 얻었다.
[비교예 3]
 실시예1과 동일한 폴리이미드필름 기재에, 실시예1과 동일한 조건에서 플라즈마 표면처리를 실시하였다. 다음으로, 산소·수분차단막 및 중간층을 형성하지 않고, 실시예 1과 동일한 재질 및 조건에서, 제2 중간층 및 도전층을 형성하고, 비교예 3을 얻었다.
[비교실험]
 실시예 1∼7 및 비교예 1∼3의 금속화 폴리이미드필름에서 폭 10nm× 길이 150mm의 직사각형태의 시험편을 잘라 내었다. IPC-TM-650 (미국 프린트회로 공업회 규격 시험법)에 의한 방법으로, 필름기재와 도전층 간의 박리강도(peeled 강도)를 측정하였다. 이 시험법은, 상기 직사형 형태의 시험편의 폴리이미드필름 측을 6인치의 직경 드럼의 외주에 둘레 방향을 향하여 접착 고정한 후에, 금속막의 일 단을 치구로 5cm/분으로 폴리이미드필름에서 90°방향으로 박리시키면서 끌어 당겨서, 이에 대한 하중(kN/m)을 측정하는 방법이다.
 한편, 실시예 1∼7 및 비교예 1∼3의 별개의 각 시험편을 가열처리 한 다음에, 상기 방법에 의하여 박리강도를 측정하였다. 가열처리 조건은, 대기 중에서 150℃에 168 시간 가열 유지하는 조건으로 하였다.
 또한, 실시예 1∼7 및 비교예 1∼3의 별개의 각 시험편을 가습 가열처리(PCT처리)한 다음에, 상기 방법으로 박리강도를 측정하였다. PCT 처리조건은, 온도 121℃, 습도 100%에서 48시간 유지하는 조건으로 하였다.
 결과는 표1에 나타난 바와 같다.
  
층구조 박리강도(kN/m)
중간층 산소·수분 차단막 초기 가열처리후 PCT처리후
실시예 1 Ni-Cr 산화규소 1.25 1.12 1.02
실시예 2 Ni-Cr 산화알루미늄 1.30 1.10 1.03
실시예 3 Mo 산화규소 1.35 1.10 1.02
실시예 4 Mo 산화알루미늄 1.29 1.12 1.03
실시예 5 Ni-Cr 알루미늄 1.27 1.08 1.11
실시예 6 Ni-Cr 티탄 1.27 1.02 0.98
실시예 7 Ni-Cr 동 1.29 1.04 1.00
비교예 1 Mo 없음 1.32 0.30 1.01
비교예 2 Ni-Cr 없음 1.20 0.44 0.99
비교예 3 없음 없음 0.18 0.00 0.05
 표1에 나타난 것과 같이, 실시예 1∼7은, 가열처리한 후, 및 PCT처리한 후 어느 쪽이라도 높은 필 강도를 나타냈다.
본 발명에 따른 금속화 폴리이미드필름에 의하면, 산소·수분차단막을 형성하는 것에 의하여, 고온에 노출된 경우에도, 폴리이미드필름의 제2면으로부터 산소 및 수분이 침투하기 어렵게 된다. 이로 인해, 산소 및 수분의 존재 하에서 도전층 중의 동이 산화되고, 발생한 동 이온이 폴리이미드와 반응하여 가수분해를 일으킴에 따라 폴리이미드 분해 반응이 억제된다. 따라서, 종래 물품의 사용 환경보다 높은 온도에 노출된 경우에도, 도전층 또는 중간층이 폴리이미드필름으로부터 박리되는 경우가 적고, 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.
 또, 폴리이미드필름 제1면의 특정 핵형성(核形成)원소를 극소량 부착시켜 중간층을 형성한 위에, 도전층을 형성하고 있기 때문에, 더욱 폴리이미드필름과 도전층의 접합강도를 높일 수가 있다. 따라서, 이런 점에서, 고온에서의 사용 시에 있어서도 도전층의 접합강도를 높게 유지 할 수 있다.
도1은 본 발명에 의한 금속화 폴리이미드필름의 일실시 형태의 단면 확대도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1:폴리이미드필름
1A:제1면
1B:제2면
2:중간층
4:도전층
6:산소·수분차단막

Claims (3)

  1. 제1면 및 제2면을 갖는 폴리이미드필름과, 이 폴리이미드필름의 제1면에 Mo, Cr, Ni, Si, Fe, 및 Al 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 두께 0.3∼15mg/㎡로 부착시켜서 이루어진 중간층과, 상기 중간층 위에 형성된 동 또는 동합금으로 이루어진 도전층과, 상기 폴리이미드필름의 제2면에 산화규소, 산화알루미늄, 산화티탄, 산화주석, 산화인듐, 불화마그네슘, 산화마그네슘, 알루미늄 및 인듐주석산화물(ITO) 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 두께 5~300nm로 부착시켜서 이루어진 산소·수분차단막을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속화 폴리이미드필름.
  2. 제1면 및 제2면을 갖는 폴리이미드필름과, 이 폴리이미드필름의 제1면에 Mo, Cr, Ni, Si, Fe, 및 Al 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 두께 0.3∼15mg/㎡로 부착시켜서 이루어진 중간층과, 상기 중간층 위에 형성된 동 또는 동합금으로 이루어진 도전층과, 상기 폴리아미드의 제2면에 Al, Si, Ti, Cu, Zn, 및 Sn 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 두께 100∼300nm로 부착시켜서 이루어진 산소·수분차단막을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속화 폴리이미드필름.
  3. 제 1항 또는 제 2항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 중간층과 상기 도전층의 사이에, 5∼300nm의 두께를 갖는 동 또는 동합금으로 이루어진 제2 중간층을 갖는 것을 특징으로 하는 금속화 폴리이미드필름.
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