KR20170007259A - 회로 조립체 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20170007259A
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질 안드리스 이.프. 판
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사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
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Abstract

본 명세서에는 폴리에테르이미드 유전층; 상기 유전층 상에 배치된 전도성 금속층; 및 상기 유전층의, 상기 전도성 금속층이 배치된 면의 반대쪽 면에 배치된 지지 금속 매트릭스층을 포함하는 회로 조립체가 개시된다. 상기 폴리에테르이미드 유전층는 유리 전이 온도가 200℃ 이상인 폴리에테르이미드를 포함한다. 상기 회로 조립체는, SJ 20780-2000에 따른 30분 동안의 280℃의 열적 스트레스 전후에, IPC-TM-650 테스트 방법에 따라 측정된, + 10% 이내의 동일한 접착력을 갖는다. 또한, 상기 회로 조립체의 제조 방법 및 상기 회로 조립체를 포함하는 물품이 개시된다.

Description

회로 조립체 및 이의 제조 방법{CIRCUIT ASSEMBLIES AND METHOD OF MANUFACTURE THEREOF}
본 개시는 회로 조립체, 특히 폴리에테르이미드 유전층을 포함하는 조립체에 관한 것이다.
금속 코어 PCB(metal core PCB: MCPCB) 및 다층 회로를 포함하는, 인쇄된 배선 기판(printed wiring boards: PWB)이라고도 알려진 인쇄된 회로 기판(printed circuit boards: PCB)을 제조하기 위한 회로 조립체는 해당 기술 분야에 잘 알려져 있다. 일반적으로, 회로 조립체는 유전층, 구리와 같은 전기적 전도성 금속층, 및 열 소실(heat dissipation)을 위한 알루미늄과 같은 지지 금속 매트릭스층(supporting metal matrix layer)을 포함하고, 상기 유전층은 전도성 금속층 및 지지 금속 매트릭스층의 사이에 배치된다. 상기 전도성 금속층은 유전층 상에 라미네이트, 접착, 스퍼터링, 또는 도금될 수 있다. 유전층은 일반적으로 가교된 에폭시, 또는 폴리이미드와 같은 폴리머를 포함한다. 유전층은 또한, 직조된(woven) 또는 비직조된(nonwoven) 유리와 같은 섬유질의 강화제 및 무기 충전제를 더 포함할 수 있다. 상기 회로 조립체는 그 후, 회로화된 금속 패턴을 유전층 상에 남기기 위한 일련의 단계를 거칠 수 있다. 상기 회로화된 패턴은 희망하는 전자 장치를 제조하기 위하여 추가될 수 있는 다양한 전자 부품을 연결하는 역할을 한다. 그러한 회로화된 층은 단일층으로서, 또는 층간 연결을 갖는 다층 스택(stack)으로서 이용될 수 있다.
회로 재료 및 회로 기판에 이용하기 위한 유전체 재료는 집중적인 연구 및 개발의 대상이었다. 그럼에도 불구하고, 해당 기술분야에서는 여전히 향상된 유전체 조성물에 대한 요구가 있다. 많은 전자 기기에서, 전자 부품은 자주 열을 발생시켜, 회로 기판은 열 소실에 기여하는 것이 바람직하다. 따뜻한 장비 내부와 주위 환경 사이에는 열적 구배(gradient)가 일반적으로 존재하기 때문에, 이러한 재료는 향상된 열 전도성을 가지고, 높은 공정 온도, 납땜 온도, 및 작동 온도에서 견딜 수 있어야 한다. 따라서, 바람직한 재료는, 높은 열 저항, 우수한 치수 및 열적 안정성, 및 화학적 내성을 갖는다. 바람직한 재료는 또한, 높은 사용 온도, 높은 가공/납땜 온도, 낮은 유전 상수, 양호한 유연성, 및 금속 표면에 대한 접착력을 포함하여, 우수한 전기적 특성을 나타낸다. 만일 유전 조성물이 금속층에 용매 캐스팅을 통하여 직접 캐스팅될 수 있거나, 또는 용융 압출 성형과 같은 무용매(solvent-free) 공정을 이용하여 필름으로 압출 성형될 수 있다면, 더욱 공정상의 이점이 있다. 바람직한 유전 조성물은 열 전도성 또는 전기적 전도성 충전제을 더 포함할 수 있고, 유전층은 좋은 열 전도성을 위하여 상대적으로 얇아야 한다(100 마이크로미터 미만).
200℃ 이상의 유리 전이 온도를 갖는 폴리에테르 이미드를 포함하는 폴리에테르이미드 유전층; 상기 유전층 상에 배치된 전도성 금속층; 및 상기 유전층의, 전도성 금속층이 배치된 면의 반대쪽 면에 지지 금속 매트릭스층을 포함하는 포함하는 회로 조립체로서, 상기 회로 조립체는, SJ 20780-2000에 따른 30분 동안의 280℃의 열적 스트레스 전후에, IPC-TM-650 테스트 방법에 따라 측정된, + 10% 이내의 동일한 접착력을 갖는다.
열 및 압력 하에 전도성 금속층 및 지지 금속 매트릭스층에 폴리에테르이미드 유전층을 라미네이트하는 단계를 포함하는, 회로 조립체의 제조 방법으로서; 상기 전도성 금속 및 지지 금속 매트릭스층이 폴리에테르이미드 유전층의 대향 면에 배치된다. 일 구현예에서, 1 이상의 폴리에테르이미드 유전층이 열 압출된다. 다른 구현예에서, 또 하나의 폴리에테르이미드 유전층은 폴리에테르이미드 및 용매를 포함하는 캐스팅 용액을 제조하는 단계; 기재 상에 캐스팅 용액의 층을 캐스팅하는 단계; 및 캐스팅 용액의 층으로부터 용매를 제거하는 단계에 의하여 제조된다. 상기 층들은 지지 금속 매트릭스 금속층 또는 전도층 상에, 또는 양쪽 모두에 직접 캐스팅될 수 있다.
또한, 회로 조립체를 포함하는 물품이 개시된다.
전술한 특징 및 다른 특징들은 후술하는 발명의 상세한 설명, 실시예 및 청구범위에 의하여 예시된다.
본 명세서에는 회로 인쇄를 위한 전도성 금속층, 열 소실을 위한 지지 금속 매트릭스층 및 전도성 금속층과 지지 금속 매트릭스층 사이의 폴리에테르이미드 유전층을 포함하는 회로 조립체가 기재된다. 상기 회로 조립체는 복잡한 회로 디자인을 위한 추가의 금속층 및 유전층의 조합을 더 포함할 수 있다. 본 발명자들은 유전층에 폴리에테르이미드, 심지어 280℃ 미만의 유리 전이 온도를 갖는 폴리에테르이미드를 사용함으로써, 유리 전이 온도보다 높은 온도, 예를 들어 280℃에서의 열적 스트레스 후에도 우수한 접착력 및 치수 안정성을 유지하는 조립체를 제공할 수 있음을 알아내었다. 상기 회로 조립체는 특히 열 전도성 회로 조립체의 제조에 유용하다. 상기 유전층은 또한, 특히 폴리이미드 및 에폭시계 유전층에 비하여서도 뛰어난 가공성뿐만 아니라, 좋은 열 전도성 및 전기 절연성을 갖는다.
상기 유전층은 이하에서 자세히 설명되는 폴리에테르이미드 및 선택적인 첨가제를 포함하는 유전 조성물로부터 형성된다. 상기 폴리에테르이미드는 200℃ 이상, 예를 들어 200℃ 내지 300℃, 구체적으로 200℃ 내지 250℃, 또는 210℃ 내지 230℃의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다.
상기 폴리에테르이미드는 1개 이상, 예를 들어 10 내지 1000개, 또는 10 내지 500개의 식 (1)의 구조적 단위를 포함한다.
식 (1)
Figure pct00001
상기 식 중, 각각의 R은 서로 같거나 상이하고, C6-20 방향족 탄화수소기와 같은 치환 또는 비치환된 2가 유기기 또는 그 할로겐화 유도체, 직쇄 또는 분지쇄의 C2-20알킬렌기 또는 그 할로겐화 유도체, 또는 C3- 8시클로알킬렌기 또는 그 할로겐화 유도체, 특히 식 (2)의 2가기이고:
식 (2)
Figure pct00002
상기 식 중, Q1은 -O-, -S-, -C(O)-, -SO2-, -SO-, y는 1 내지 5의 정수인 -CyH2y- 또는 그 할로겐화 유도체(퍼플루오로알킬렌기 포함), 또는 z는 1 내지 4의 정수인 -(C6H10)z-이다. 일 구현예에서 R은 m-페닐렌 또는 p-페닐렌이다.
또한, 식 (1)에서 T는 -O- 또는 식 -O-Z-O-의 기이고, 상기 -O- 또는 -O-Z-O- 기의 2가 결합은 3,3', 3,4', 4,3', 또는 4,4' 위치이다. 식 (1)의 -O-Z-O-에서 Z 기는 또한, 치환 또는 비치환된 2가 유기기이고, Z의 원자가를 넘지 않는 한도 내에서 1 내지 6개의 C1-8 알킬기, 1 내지 8개의 할로겐 원자, 또는 이들의 조합으로 선택적으로 치환된 방향족 C6-24 모노시클릭 또는 폴리시클릭 모이어티(moiety)일 수 있다. Z 기의 예시는 식 (3)의 디하이드록시 화합물로부터 유래되는 기를 포함한다.
식 (3)
Figure pct00003
상기 식 중, Ra 및 Rb는 서로 같거나 상이할 수 있고, 할로겐 원자 또는 예를 들어 1가의 C1-6 알킬기일 수 있고; p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고; c는 0 내지 4이고; Xa는 하이드록시-치환된 방향족 기를 연결하는 연결기이고, 상기 연결기 및 각각의 C6아릴렌기의 하이드록시 치환기는 상기 C6아릴렌기 상에서 서로 오르쏘(ortho), 메타(meta), 또는 파라(para)(구체적으로 파라) 위치로 배치된다. 상기 연결기 Xa는 단일결합, -O-, -S-, -S(O)-,-SO2-, -C(O)-, 또는 C1-18 유기 연결기일 수 있다. 상기 C1-18 유기 연결기는 시클릭 또는 어시클릭(acyclic), 방향족 또는 비-방향족일 수 있고, 할로겐, 산소, 질소, 황, 실리콘, 또는 인과 같은 헤테로 원자를 더 포함할 수 있다. 상기 C6아릴렌기가 연결된 C1-18 유기기는 공통의 알킬리덴 탄소 또는 C1-18 유기 연결기의 다른 탄소에 연결되어 배치될 수 있다. Z 기의 구체적인 예시는 식 (3a)의 2가기이다.
식 3(a)
Figure pct00004
상기 Q는 -O-, -S-, -C(O)-, -SO2-, -SO-, y는 1 내지 5의 정수인 -CyH2y-, 또는 그 할로겐화 유도체(퍼플루오로알킬렌기 포함)이다. 구체적인 구현예에서, Z는 비스페놀 A로부터 유래되고, 이 경우에, 식 (3a)의 Q는 2,2-이소프로필리덴이다.
상기 폴리에테르이미드는 최대 10 몰%, 최대 5 몰%, 또는 최대 2 몰%의 식 (1)의 단위를 선택적으로 포함하고, 여기서 T는 하기 화학식의 링커이다.
Figure pct00005
.
일부 구현예들에서 R이 상기 식인 단위를 포함하지 않는다. 일부 구현예들에서, 상기 폴리에테르이미드는 설폰기를 함유하는 R기를 갖지 않는다. 특정한 구체적 구현예에서, 상기 폴리에테르이미드 내에 설폰기가 존재하지 않는다.
일 구현예에서, 식 (1)에서 R은 m-페닐렌 또는 p-페닐렌이고, T는 -O-Z-O- 이고, 상기 Z는 식 (3a)의 2가기이다. 대안적으로, R는 m-페닐렌 또는 p-페닐렌이고, T는 -O-Z-O이고, 상기 Z는 식 (3a)의 2가기이고, Q는 2,2-이소프로필리덴이다. 상기 구현예에서, 상기 폴리에테르이미드는 설폰기를 포함하는 R기를 갖지 않거나, 상기 폴리에테르이미드 내에 설폰기가 존재하지 않는 것이 바람직하다.
상기 폴리에테르이미드는 식 (5)의 방향족 비스(에테르 무수물)과 식 (6)의 유기 디아민의 반응을 포함하여, 해당 기술 분야의 숙련자에게 잘 알려진 방법에 의하여 제조될 수 있다.
식 (5)
Figure pct00006
식 (6)
H2N-R-NH2
상기 T 및 R는 전술한 바와 같이 정의된다.
비스(무수물)의 예시는 3,3-비스[4-(3,4-디카복시페녹시)페닐]프로판 이무수물; 4,4'-비스(3,4-디카복시페녹시)디페닐 에테르 이무수물; 4,4'-비스(3,4-디카복시페녹시)디페닐 설파이드 이무수물; 4,4'-비스(3,4-디카복시페녹시)벤조페논이무수물; 4,4'-비스(3,4-디카복시페녹시)디페닐 설폰 이무수물; 2,2-비스[4-(2,3-디카복시페녹시)페닐]프로판 이무수물; 4,4'-비스(2,3-디카복시페녹시)디페닐 에테르 이무수물; 4,4'-비스(2,3-디카복시페녹시)디페닐 설파이드 이무수물; 4,4'-비스(2,3-디카복시페녹시)벤조페논이무수물; 4,4'-비스(2,3-디카복시페녹시)디페닐 설폰 이무수물; 4-(2,3-디카복시페녹시)-4'-(3,4-디카복시페녹시)디페닐-2,2-프로판 이무수물; 4-(2,3-디카복시페녹시)-4'-(3,4-디카복시페녹시)디페닐 에테르 이무수물; 4-(2,3-디카복시페녹시)-4'-(3,4-디카복시페녹시)디페닐 설파이드 이무수물; 4-(2,3-디카복시페녹시)-4'-(3,4-디카복시페녹시)벤조페논이무수물; 및, 4-(2,3-디카복시페녹시)-4'-(3,4-디카복시페녹시)디페닐 설폰 이무수물 및 이들의 알려진 다양한 조합을 포함한다.
유기 디아민의 예시는 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 트리메틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 헥사메틸렌디아민, 헵타메틸렌디아민, 옥타메틸렌디아민, 노나메틸렌디아민, 데카메틸렌디아민, 1,12-도데칸디아민, 1,18-옥타데칸디아민, 3-메틸헵타메틸렌디아민, 4,4-디메틸헵타메틸렌디아민, 4-메틸노나메틸렌디아민, 5-메틸노나메틸렌디아민, 2,5-디메틸헥사메틸렌디아민, 2,5-디메틸헵타메틸렌디아민, 2, 2-디메틸프로필렌디아민, N-메틸-비스 (3-아미노프로필) 아민, 3-메톡시헥사메틸렌디아민, 1,2-비스(3-아미노프로폭시) 에탄, 비스(3-아미노프로필) 설파이드, 1,4-시클로헥산디아민, 비스-(4-아미노시클로헥실) 메탄, m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, 2,4-디아미노톨루엔, 2,6-디아미노톨루엔, m-자일릴렌디아민, p-자일릴렌디아민, 2-메틸-4,6-디에틸-1,3-페닐렌-디아민, 5-메틸-4,6-디에틸-1,3-페닐렌-디아민, 벤지딘, 3,3'-디메틸벤지딘, 3,3'-디메톡시벤지딘, 1,5-디아미노나프탈렌, 비스(4-아미노페닐) 메탄, 비스(2-클로로-4-아미노-3,5-디에틸페닐) 메탄, 비스(4-아미노페닐) 프로판, 2,4-비스(p-아미노-t-부틸) 톨루엔, 비스(p-아미노-t-부틸페닐) 에테르, 비스(p-메틸-o-아미노페닐) 벤젠, 비스(p-메틸-o-아미노펜틸) 벤젠, 1, 3-디아미노-4-이소프로필벤젠, 비스(4-아미노페닐) 설파이드, 비스-(4-아미노페닐) 설폰, 및 비스(4-아미노페닐) 에테르를 포함한다. 또한, 이러한 화합물들의 조합이 이용될 수 있다. 일부 구현예들에서는, 상기 유기 디아민은 m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, 설포닐 디아닐린, 또는 전술한 것들 중 1 이상을 포함하는 조합이다.
상기 폴리에테르이미드는 미국 재료 시험 협회(American Society for Testing Materials: ASTM)의 D1238에 의하여 340 내지 370℃에서 6.7 킬로그램 (kg) 중량을 사용하여 측정된, 분당 0.1 내지 10 그램(g/min)의 용융 지수(melt index)를 가질 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 폴리에테르이미드는 폴리스티렌 표준 시료를 이용하여 겔 투과 크로마토그래피에 의하여 측정된, 1,000 내지 150,000 그램/몰(달톤)의 중량 평균 분자량을 갖는다. 일부 구현예들에서 상기 폴리에테르이미드는 10,000 내지 80,000 달톤의 Mw를 갖는다. 이러한 폴리에테르이미드는 25℃ 에서 m-크레졸 내에서 측정된, 그램당 0.2 데시리터(dl/g), 또는, 더 구체적으로, 0.35 내지 0.7 dl/g를 초과하는 고유 점도를 가질 수 있다.
상기 유전층은 열 전도성 충전제 성분을 선택적으로 포함한다. 상기 열 전도성 충전제 성분은 일차적으로 좋은 열 전도성을 갖는 재료를 제공하기 위하여 선택된다. 유용한 열 전도성 충전제는 보론 니트라이드, 알루미늄 니트라이드, 알루미늄 옥사이드, 실리콘 니트라이드, MgSiN2, 실리콘 카바이드, 또는 전술한 것들 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 또한, 전술한 것들 중 어느 것으로 코팅된 입자, 예를 들어 흑연 또는 알루미늄 옥사이드가 사용될 수 있다. 또한, 더 낮은 열 전도성의 충전제, 예를 들어 아연 설파이드, 칼슘 옥사이드, 마그네슘 옥사이드, 아연 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 또는 전술한 것들 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 포함될 수 있다. 보론 니트라이드, 알루미늄 니트라이드, 알루미늄 옥사이드, 및 전술한 것들 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 특히 유용하다.
상기 열 전도성 충전제는 50 나노미터 내지 50 마이크로미터의 평균 입자 크기를 가질 수 있고, 임의의 형태일 수 있다. 상기 폴리에테르이미드를 포함하는 유전 조성물과 열 전도성 충전제는, 열 전도성 충전제 입자의 평균 입자 크기가 적절하게 감소되고 안정적인 분산이 형성되도록 충분히 혼합될 수 있다. 상기 열 전도성 충전제 성분은 균일하게 분산되어, 폴리머 성분과 혼화성인 유기 용매(또는 폴리머 성분) 내에서 충전제의 평균 입자 크기가 10, 20, 30, 40, 또는 50 나노미터 초과 1.0, 2.0, 3.0, 5.0, 10, 또는 20 마이크로미터 미만일 수 있다. 일반적으로, 적절하게 분산되지 않은 충전제 성분(예를 들어, 큰 응집체를 함유하는 충전제)은 종종 재료 내에서 요구되는 기능적인 면이 저하되거나 열화될 수 있다.
열 전도성 충전제가 존재하는 경우에, 유전체 내에서 열 전도성 충전제 성분은 상기 폴리에테르이미드의 총 중량을 기준으로 1 내지 60 중량 퍼센트, 또는 10 내지 50 중량 퍼센트, 구체적으로 20 내지 40 중량 퍼센트이다.
상기 유전층 내에 다른 충전제, 특히 유리, 알루미늄 옥사이드, 아연 옥사이드, 티타늄 디옥사이드, 및 실리카와 같은 유전성 충전제가 존재할 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 폴리머 매트릭스 중 유전성 충전제 성분의 양은 상기 폴리에테르이미드의 총 중량을 기준으로 1 내지 60 중량 퍼센트, 또는 10 내지 50 중량 퍼센트, 구체적으로 20 내지 40 중량 퍼센트이다.
상기 유전층은 직물층(fabric layer)를 선택적으로 포함한다. 적합한 직물은 하기의 유리 유형(glass type) 중 어느 것을 포함하는 비직조된 직물(non-woven fabrics) 또는 직조된 직물(woven fabric)을 포함한다: E, D, S, R, 또는 전술한 것들 중 적어도 하나를 포함하는 조합. 또한, 적합한 NE 유형의 유리는 NittoBoseki Co., Fukushima, Japan으로부터 입수 가능하다. 적합한 유리 스타일(glass style)은 106, 1080, 2112, 2113, 2116, 및 7628를 포함하고, 다만 이에 한정되지 않으며, 상기 용어 "유리 스타일"은 해당 기술 분야의 기술자에게 알려져 있으며, 유리 섬유의 크기 및 1다발 중 섬유의 수를 지칭한다. 다른 구현예들에서, 직물은 DuPont으로부터 입수 가능한 KEVLAR® 아라미드와 같은 아라미드, 아라미드/유리 하이브리드, 또는 세라믹과 같은 재료를 포함할 수 있다. 또한, 셀룰로오스 섬유의 직물이 이용될 수 있다. 직물은 5 내지 200 마이크로미터, 구체적으로 10 내지 50 마이크로미터, 또한 더 구체적으로 10 내지 40 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 직물, 예를 들어 직조된 또는 비직조된 유리 직물은 선택적으로 서브조립체(subassembly)의 조립에 이용되기 전에 전처리(pretreated)될 수 있다. 직물의 예시적인 처리 방법은 사이즈제(sizing agent) 또는 실란을 이용하는 것과 같은 화학적 처리, 또는 열, 플라즈마, 또는 코로나 처리에 의하는 것과 같은 물리적 처리 중 어느 하나 또는 둘 다를 포함한다.
상기 회로 조립체는 전도성 금속층, 특히 호일(foil)에 접착된 유전층을 포함한다. 상기 금속은 유전층의 한쪽 면 또는 양쪽 면 모두에 접착될 수 있다. 전도성 금속은 구리, 아연, 황동, 크롬, 니켈, 알루미늄, 스테인리스강, 철, 금, 은, 티타늄, 또는 1종 이상의 이러한 금속을 함유하는 합금을 포함한다. 다른 유용한 금속은 구리 몰리브데늄 합금, Carpenter Technology Corporation로부터 입수 가능한 Kovar®와 같은 니켈-코발트 철 합금, National Electronic Alloys, Inc.로부터 입수 가능한 Invar®와 같은 니켈-철 합금, 바이메탈(bimetal), 트리메탈(trimetal), 2층의 구리 및 1층의 Invar®로부터 유래된 트리메탈, 및 2층의 구리 및 1층의 몰리브데늄으로부터 유래된 트리메탈을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 일부 구현예들에서 적합한 금속층은 구리 또는 구리계 합금을 포함한다. 대안적으로, 연동(wrought copper) 호일이 이용될 수 있다.
예시적 구현예에서, 전도성 금속층은 2 내지 200 마이크로미터, 구체적으로 5 내지 50 마이크로미터, 또한 더 구체적으로 5 내지 40 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 전도성 금속층은 회로의 형태일 수 있다.
상기 회로 조립체는 유전층의, 전도성 금속층이 배치된 반대쪽 면에 배치된 열 소실 금속 매트릭스층을 더 포함한다. 이러한 열 소실층은 금속, 특히 알루미늄, 보론 니트라이드, 알루미늄 니트라이드, 구리 또는 이와 같은 전도성 금속일 수 있다. 금속이 금속 회로층으로부터 전기적으로 고립되어 있는 한, 열 전도성, 전기적 전도성 금속이 사용될 수 있다. 바람직한 지지 금속 매트릭스층은 0.1 내지 20 밀리미터, 구체적으로 0.5 내지 10 밀리미터, 및 더 구체적으로 0.8 내지 2 밀리미터의 두께를 가질 수 있다.
샌드위치 형(sandwich-type) 구조를 갖는 MCPCB는 전도성 금속층 내에 인쇄된 회로로부터 좋은 열 소실 및 전기적 절연을 제공한다.
전도성 금속층 및 지지 금속 매트릭스층 모두는 유전층에 대한 향상된 접착력을 위하여 높은 표면 조도를 갖도록 전처리될 수 있다. 일부 경우에는, 상기 유전층은 접착제를 사용하지 않고 전도성 금속층 및/또는 열 소실층에 강력하게 접착할 수 있다. 다른 구현예들에서, 전도성 금속층 및/또는 열 소실층에 대한 유전층의 접착력을 향상시키기 위하여 접착제가 사용될 수 있다. 금속에 복합체 시트를 접착하기 위해 이용되는 일반적인 접착제는 (만일 접착제가 사용되는 경우라면) 폴리이미드계 접착제, 아크릴계 접착제, 또는 에폭시이다.
유전 조성물 및 유전층을 제조하는 일반적인 테크닉은 해당 기술 분야의 기술자에게 알려져 있다. 상기 폴리에테르이미드 성분은 용액을 제조하기 위해, 먼저 적합한 용매에 용해된다. 다양한 요인, 예를 들어, 끓는점; 상기 폴리에테르이미드가 유전층에 포함되는 방법에 따라, 여러 가지 용매가 이용될 수 있다. 상기 용매의 비제한적인 예시는 하기와 같다: 메틸렌 클로라이드, 클로로포름, 오르쏘-디클로로벤젠(ODCB); N,N-디메틸포름아마이드(DMF); N-메틸-2피롤리딘(NMP); 베라트롤(l,2-디메톡시벤젠); 니트로메탄, 및 이들 용매의 다양한 조합. 상기 폴리머를 함유하는 용액은 임의의 선택적인 충전제와 조합될 수 있고, 유전 폴리머 필름을 형성하기 위해 기재 상에 코팅될 수 있다. 코팅 프로세스의 예시는, 테이프-캐스팅(tape-casting), 딥 코팅, 스핀 코팅, 화학적 기상 증착(chemical vapor deposition), 및 스퍼터링과 같은 물리적 기상 증착(physical vapor deposition)을 포함하고, 다만 이에 한정되지 않는다. 일부 구현예들에서, 상기 필름은 용매 캐스팅 프로세스에 의하여 적용될 수 있다. 상기 필름 두께가 실질적으로 작은 경우에, 스핀 코팅 또는 딥 코팅과 같은 용액 기반 코팅 테크닉이 이용될 수 있다.
직물이 존재하는 경우에, 상기 폴리머 및 선택적인 충전제를 함유하는 용액은 침지(dipping) 또는 코팅에 의하여 직물에 함침될 수 있다. 대안적으로, 용매 없이 유전 조성물이 용융되어 임의의 선택적 충전제와 조합되고, 직물에 함침되어 유전층을 제공할 수 있다. 또 다른 일 구현예에 있어서, 상기 폴리에테르이미드 및 임의의 선택적 충전제를 포함하는 층은 열 및 압력 하에 유전층을 형성하기 위하여 열 라미네이트된다. 라미네이션이 이용되는 경우에, 상기 폴리에테르이미드 및 임의의 선택적 충전제를 포함하는 제1층 및 제2층은 상기 직물의 대향 면에 배치되고, 라미네이트된다. 라미네이션을 위한 조건은 특정한 폴리에테르이미드, 선택적인 충전제 등을 고려하여 달라질 수 있고, 예를 들어, 280 내지 350℃, 1 MPa 이상의 압력에서 5 내지 180분 동안일 수 있다.
상기 회로 조립체는 열경화성 접착제를 이용하지 않고 압력 하에, 1 이상의 유전층, 1 이상의 전도성 금속층, 및 지지 금속 매트릭스층의 열 라미네이션에 의하여 제조될 수 있다. 상기 유전층은 용융 압출과 같은 무용매(solvent-free) 공정, 또는 용매 캐스팅 프로세스에 의하여 열 라미네이션 단계 전에 제조될 수 있다. 일부 구현예들에서, 상기 폴리에테르이미드 유전층, 상기 전도성 금속층, 및 상기 열 소실층은 라미네이트를 형성하기 위하여, 압력 하에 무접착제(adhesive-free)공정에 의하여 함께 열 라미네이트된다. 일 구현예에서, 폴리에테르이미드층은 상기 전기적 전도성 금속층 및 직물층 사이에 위치되고, 압력 하에 단일 단계로 열 라미네이트된다. 상기 전기적 전도성 금속층은 선택적으로, 라미네이팅 전에 회로의 형태일 수 있다. 대안적으로, 상기 전도성 금속층은 라미네이션 후에, 선택적으로 에칭(etch)되어 전기적 회로를 형성할 수 있다. 상기 라미네이팅은 핫 프레스(hot press) 또는 롤 캘린더링(roll calendaring) 방법, 예를 들어 롤투롤(roll-to-roll) 방법에 의할 수 있다.
대안적으로, 상기 회로 조립체는, 열 소실 금속 매트릭스층에 대한 라미네이션 후에, 상기 폴리에테르이미드가 용매에 용해되고 전기적 전도성 금속층에 직접 용액 캐스팅되는 방법에 의하여 제조될 수 있다. 상기 폴리에테르이미드 용액은 대안적으로, 전기적 전도성 금속층에 대한 라미네이션 후에, 열 소실 금속 매트릭스층 상에 직접 캐스팅될 수 있다. 이러한 구현예서, 상기 폴리에테르이미드층은 "바니시(varnish)"로 지칭될 수 있다.
추가의 층을 포함하는 다층 조립체가 열 라미네이션에 의하여, 1단계 또는 2 이상의 연속 단계로, 핫 프레스 또는 롤 캘린더링 방법과 같은 공정에 의하여 제조될 수 있다. 일부 구현예들에서, 라미네이트에 7개 또는 그 이하의 층이 존재할 수 있고, 다른 구현예에서는 16 또는 그 이하의 층이 존재할 수 있다. 예를 들어, 예시적 구현예에서, 라미네이트는 1단계 또는 2이상의 연속 단계로, 직물-폴리에테르이미드-금속-폴리에테르이미드-직물-폴리에테르이미드-금속 호일 또는 더 적은 층을 갖는, 이들의 서브-조합(sub-combination), 예를 들어 금속 호일의 임의의 층 및 직물의 임의의 층 사이에 폴리에테르이미드필름을 포함하는 라미네이트와 같은 연속되는 층으로 형성될 수 있다. 또 하나의 구현예에서, 제1 라미네이트는 1단계 또는 2 이상의 연속 단계로, 2층 이상의 폴리에테르이미드 사이에 직물 층, 예를 들어 2층 이상의 폴리에테르이미드 사이의 직조된 유리 직물로 형성될 수 있다. 그 다음에, 제2 라미네이트는 금속 호일을 제1 라미네이트의 폴리에테르이미드의 한 면에 라미네이팅하여 제조될 수 있다.
상기 회로 조립체는 0.1 내지 20 밀리미터, 또한 구체적으로 0.5 내지 10밀리미터의 전체 두께를 가질 수 있고, 상기 전체 두께는 상기 폴리에테르이미드 유전층, 상기 전기적 전도성 금속층, 및 상기 지지 금속 매트릭스층 각각의 층을 포함하는 조립체를 지칭한다. 일부 특정한 구현예에서의 회로 조립체는 0.5 내지 2 밀리미터, 또한 구체적으로 0.5 내지 1.5 밀리미터의 전체 두께를 가질 수 있다. 바람직한 라미네이트의 전체 두께가 달성되는 한, 상기 폴리에테르이미드 유전층의 두께는 특별히 제한되지 않는다. 일부 구현예들에서 상기 폴리에테르이미드 유전층의 두께는 5 내지 1500 마이크로미터, 구체적으로 5 내지 750 마이크로미터, 더욱 구체적으로 10 내지 150 마이크로미터, 또한 더욱 구체적으로 10 내지 100 마이크로미터이다.
상기 폴리에테르이미드 유전층은 80 내지 150 KV/mm, 또는 90 내지 120 KV/mm, 또는 100 내지 110KV/mm의 유전 강도를 가질 수 있다.
상기 폴리에테르이미드 유전층은 1 내지 10 kV, 또는 3 to 8 kV, 또는 4 내지 6 kV의 파괴 전압(breakdown voltage)을 가질 수 있다.
상기 회로 조립체는 IPC-TM-650 테스트 방법에 따라 측정된, 1 내지 3, 또는 1.3 내지 1.8의 박리 강도를 가질 수 있다.
상기 회로 조립체는 0.1 내지 3℃cm2/와트의 열적 임피던스를 가질 수 있다.
상기 회로 조립체는 또한, SJ 20780-2000에 따른 30분 동안의 280℃의 열적 스트레스 전후에, IPC-TM-650 테스트 방법에 따라 측정된, + 10% 이내의 동일한 접착력을 가질 수 있다. 상기 회로 조립체는 또한, 280℃에서 30분 동안의 열적 스트레스 후에, "팝콘 현상(popcorning)"을 나타내지 않는다.
본 개시의 또 하나의 측면은, 적어도 하나의 상기 전도성 금속층을 회로화(circuitizing)함으로써 형성된 상기 회로 조립체를 포함하는 물품이다. 물품은 의학 또는 항공 산업에서 이용되는 인쇄된 회로를 포함하는 물품을 포함한다. 또 다른 물품은, 안테나 및 이와 같은 물품들을 포함한다. 다른 구현예들에서, 이러한 물품들은, 예를 들어, 조명, 디스플레이, 카메라, 오디오 및 비디오 장비, 개인 컴퓨터, 모바일 전화기, 전자 노트패드, 및 이와 같은 장치, 또는 사무자동화 장비에 이용되는, 인쇄된 회로 기판을 포함하는 물품을 포함하고, 다만 이에 한정되지 않는다. 다른 구현예들에서 전기 부품들은 라미네이트를 포함하는 인쇄된 회로 기판 상에 탑재될 수 있다.
일부 구현예들에서, 본 개시는 도포(applying) 또는 경화(curing) 단계를 필요로 하지 않는 회로 재료 및 회로 기판을 제조하는 방법을 제공한다.
전술한 폴리에테르이미드-함유 회로 기판은 저렴하고, 신뢰도가 높으며, 좋은 가공성을 보이고, 회로 기판이 이용되는 재료 및 제조 공정에 적합하다. 상기 개시된 샌드위치 형 구조는 전도성 금속층 내에 인쇄된 회로의 좋은 열 소실 및 전기적 고립을 제공한다. 상기 회로 기판은 또한, 종래의 회로 기판에 비하여, 비평탄(non-flat) PCB/조명 디자인에 적합하다. 따라서, 인쇄된 회로 기판 및 이들의 조립체가 상당히 향상된다.
실시예
하기 실시예의 재료가 표 1에 나열되어 있다.
성분 화학적 설명 공급원
PEI 217℃의 유리 전이 온도를 갖는, 비스페놀-A 이무수물과 등몰(equimolar) 양의 m-페닐렌 디아민의 반응을 통하여 제조된 폴리에테르이미드. SABIC
217℃의 유리 전이 온도를 갖는 폴리에테르이미드를 이용하여, 무접착제(adhesive-free) 열 라미네이션 공정에 의하여 실시예 1의 회로 조립체(E1)를 준비하였다. 상기 폴리에테르이미드 필름은 열 압출에 의하여 제조하였다. 상기 폴리에테르이미드 유전층은 50 마이크로미터의 두께를 가졌다. 전도성 금속 회로층으로서 구리를 이용하였고, 열 소실 지지 금속 매트릭스층으로 알루미늄을 이용하였다. 320℃에서 1 MPa 이상의 압력으로 60 분 동안 핫 프레스를 이용하여, 상기 폴리에테르이미드 유전층을 전도성 금속층 및 지지 금속 매트릭스층 사이에 라미네이트하여, 금속 회로층을 전기적으로 고립시켰다. 실시예 1의 회로 조립체의 특성을, 표 2의 유리(C1), 박리 필름(C2), DuPont CooLamLX03517016RA(C3), 및 DuPont CooLam LX07022016RA(C4)를 포함하는 몇몇 종래 회로 조립체와 비교하였다.
Figure pct00007
표 2에 나타난 결과는, 폴리에테르이미드 유전층, 구리 금속 회로층, 및 알루미늄 지지 금속 매트릭스층을 가지고, 상기 폴리에테르이미드는 200℃보다 높고, 공정 온도보다는 낮은 유리 전이 온도를 갖는 회로 접착제가 무접착제 공정에 의하여 제조될 수 있다는 것을 보여준다. 상기 회로 조립체는 1.53/1.57 Kgf/cm의 높은 박리 강도를 갖는, 좋은 접착력을 보였다. 나아가, 상기 회로 조립체는 얇은 PEI층 및/또는 열 전도청 충전제를 포함한 결과, 좋은 열 전도성을 가진다. 놀랍게도, 상기 회로 조립체는 217℃도밖에 되지 않는 유리 전이 온도를 갖는 폴리에테르이미드를 이용하였음에도 불구하고, 조립체의 층 사이의 좋은 접착력을 유지하면서 30분 동안 높은 온도(280℃까지) 를 견딜 수 있다. 실시예 1에 따라 제조된 회로 조립체는 또한, 해당 기술 분야에 "팝콘 현상(popcorning)"으로 알려진 현상을 나타내지 않았다. 본 개시의 회로 조립체는 낮은 폴리에테르이미드의 Tg를 이용한 덕분에 뛰어난 가공성을 가지면서도, 회로 조립체에 요구되는 바람직한 특성을 유지하고, 따라서 인쇄된 회로 기판 및 그 제조에 상당한 향상을 보여준다.
상기 회로 조립체 및 방법은 하기 구현예에 의하여 더욱 자세히 예시되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
구현예 1. 회로 조립체로서,
유리 전이 온도가 200℃ 이상인 폴리에테르이미드를 포함하는 폴리에테르이미드 유전층;
상기 유전층 상에 배치된 전도성 금속층; 및
상기 유전층의, 상기 전도성 금속층이 배치된 면의 반대쪽 면에 배치된 지지 금속 매트릭스층;을 포함하고,
SJ 20780-2000에 따른 30분 동안의 280℃의 열적 스트레스 전후에, IPC-TM-650 테스트 방법에 따라 측정된 + 10% 이내의 동일한 접착력을 갖는, 회로 조립체.
구현예 2. 제1항에 있어서, 상기 폴리에테르이미드가 하기 식의 단위를 포함하는 회로 조립체:
Figure pct00008
상기 식 중,
R은 C2-20 탄화수소기이고,
T는 -O- 또는 식 -O-Z-O-의 기이고, 상기 -O- 또는 -O-Z-O- 기의 2가 결합이 3,3', 3,4', 4,3', 또는 4,4' 위치이고,
Z는 1 내지 6의 C1-8 알킬기, 1 내지 8의 할로겐 원자, 또는 전술한 것들 중 적어도 하나를 포함하는 조합으로 선택적으로 치환된 방향족 C6-24 모노시클릭 또는 폴리시클릭 기이다.
구현예 3. 구현예 1 내지 구현예 2 중 적어도 1 이상에 있어서,
상기 R이 하기 식의 2가기이고,
Figure pct00009
상기 Q1이 -O-, -S-, -C(O)-, -SO2-, -SO-, y는 1 내지 5의 정수인 -CyH2y- 및 그 할로겐화 유도체, 또는 z는 1 내지 4의 정수인 -(C6H10)z-이고; 및
상기 Z가 하기 식의 디하이드록시 화합물로부터 유래된 기인, 회로 조립체:
Figure pct00010
상기 식 중,
Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 할로겐 원자 또는 예를 들어 1가의 C1-6 알킬기이고;
p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고;
c는 0 내지 4이고; 및
Xa는 단일결합, -O-, -S-, -S(O)-, -SO2-, -C(O)- 또는 C1-18 유기 연결기이다.
구현예 4. 구현예 3에 있어서, 상기 폴리에테르이미드가, 최대 10 몰%의 추가의 폴리에테르이미드 단위를 더 포함하고, 여기서 T는 하기 식인, 회로 조립체:
Figure pct00011
.
구현예 5. 구현예 1 내지 구현예 4 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 폴리에테르이미드 유전층이 열 전도성 충전제를 더 포함하는, 회로 조립체.
구현예 6. 구현예 5에 있어서, 상기 열 전도성 충전제가 보론 니트라이드, 알루미늄 니트라이드, 알루미늄 옥사이드, 실리콘 니트라이드, MgSiN2, 실리콘 카바이드, 전술한 것들 중 어느 것으로 코팅된 입자, 아연 설파이드, 칼슘 옥사이드, 마그네슘 옥사이드, 아연 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 또는 전술한 열 전도성 충전제들 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함하는, 회로 조립체.
구현예 7. 구현예 1 내지 구현예 6 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 폴리에테르이미드 유전층이 유전성 충전제를 더 포함하는, 회로 조립체.
구현예 8. 구현예 1 내지 구현예 7 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 폴리에테르이미드 유전층이 직조된 직물을 더 포함하는, 회로 조립체.
구현예 9. 구현예 1 내지 구현예 8 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 폴리에테르이미드 유전층이 5 내지 1500 마이크로미터의 두께를 갖는, 회로 조립체.
구현예 10. 구현예 1 내지 구현예 9 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 전도성 금속층이 구리, 아연, 황동, 크롬, 니켈, 알루미늄, 스테인리스강, 철, 금, 은, 티타늄, 또는 전술한 것들 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함하는, 회로 조립체.
구현예 11. 구현예 10에 있어서, 상기 전도성 금속층이 구리를 포함하는, 회로 조립체.
구현예 12. 구현예 10 또는 11중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 전도성 금속층이 2 내지 200 마이크로미터의 두께를 갖는, 회로 조립체.
구현예 13. 구현예 1 내지 구현예 12 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 지지 금속 매트릭스층이 알루미늄을 포함하는, 회로 조립체.
구현예 14. 구현예 1 내지 구현예 13 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 지지 금속 매트릭스층이 0.1 내지 20 밀리미터의 두께를 갖는, 회로 조립체.
구현예 15. 구현예 1 내지 구현예 14 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 유전층과 상기 금속 회로층 사이에 배치된 접착층을 더 포함하는, 회로 조립체.
구현예 16. 구현예 1 내지 구현예 15 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 유전층과 상기 지지 금속 매트릭스층 사이에 배치된 접착층을 더 포함하는, 회로 조립체.
구현예 17. 구현예 1 내지 구현예 16 중 어느 하나 이상의 회로 조립체의 제조 방법으로서, 상기 방법은
열 및 압력 하에 상기 폴리에테르이미드 유전층을 상기 전도성 금속층 및 상기 지지 금속 매트릭스층에 라미네이팅하는 단계를 포함하고;
상기 전도성 금속층 및 지지 금속 매트릭스층은 상기 폴리에테르이미드 유전층의 대향 면에 배치되는, 회로 조립체의 제조 방법
구현예 18. 구현예 17에 있어서, 상기 폴리에테르이미드 유전층이 열 압출되는, 회로 조립체의 제조 방법.
구현예 19. 구현예 17에 있어서, 상기 폴리에테르이미드 유전층이,
상기 폴리에테르이미드 및 용매를 포함하는 캐스팅 용액을 제조하는 단계;
기재 상에 상기 캐스팅 용액의 층을 캐스팅하는 단계; 및
상기 캐스팅 용액의 층으로부터 용매를 제거하는 단계를 포함하는 방법에 의하여 제조되는, 회로 조립체의 제조 방법.
구현예 20. 구현예 19에 있어서, 상기 기재가 상기 전도성 금속층인, 회로 조립체의 제조 방법.
구현예 21. 구현예 19에 있어서, 상기 기재가 상기 지지 금속 매트릭스층인, 회로 조립체의 제조 방법.
구현예 22. 구현예 1 내지 구현예 16 중 어느 하나 이상에 있어서, 상기 전도성 금속층이 회로의 형태인, 회로 조립체.
구현예 23. 구현예 1 내지 구현예 16 및 구현예 22 중 어느 하나 이상의 회로 조립체를 포함하는, 물품.
일반적으로, 상기 회로 조립체는 본 명세서에 기재된 임의의 적절한 성분을 교대로 포함하거나(comprise), 이들로 이루어지거나(consist of), 또는 필수적으로 이들로 이루어진다(consist essentially of). 상기 회로 조립체는 추가적으로, 또는 대안적으로, 선행 기술의 조성물에서 이용되었거나 본 구현예들의 기능 및/또는 목적을 달성하기에 필요하지 않은 일부 성분, 재료, 보조제 또는 종류(species)가 전혀 없거나 실질적으로 없도록 배합될 수 있다.
본 명세서에 기재된 모든 범위는 종점을 포함하고, 그 종점은 서로 조합이 가능하다. "조합"은 블렌드(blend), 혼합물(mixture), 합금, 반응 생성물 등을 포함한다. 또한, 상기 용어 "제1", "제2" 등은 본 명세서에서 순서나 양, 또는 중요도를 나타내지 않으며, 다만 하나의 성분과 다른 성분을 구별하는 의미이다. 상기 용어 "하나의" 및 "상기"는 양의 한정을 나타내지 않고, 본 명세서에서 명시적으로 이와 다르게 지시하고 있거나 또는 문맥상 명백히 모순되는 경우를 제외하고는, 단수 및 복수의 형태를 모두 포함한다. "또는" 은 명백하지 않은 한, "및/또는"을 의미한다.
용어 "알킬"은 예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, s-부틸, t-부틸, n-펜틸, s-펜틸, n- 및 s-헥실, n- 및 s-헵틸, 및, n- 및 s-옥틸과 같은, 분지쇄 또는 직쇄 사슬의, 불포화 지방족 C1-30 탄화수소기를 포함한다. "알케닐"은, 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 직쇄 또는 분지쇄 사슬의 1가의 탄화수소기(예를 들어, 에테닐(-HC=CH2))을 의미한다. "알콕시"는 산소를 통하여 연결된 알킬기(예를 들어, 알킬-O-), 예를 들어 메톡시, 에톡시, 및 sec-부틸옥시기을 의미한다.
"알킬렌"은 직쇄 또는 분지쇄 사슬의, 포화된, 2가 지방족 탄화수소기(예를 들어, 메틸렌 (-CH2-) 또는, 프로필렌 (-(CH2)3-))을 의미한다.
"시클로알킬렌"은 2가 시클릭 알킬렌기, x가 고리화에 의하여 대체된 수소의 숫자를 표시하는 -CnH2n -x를 의미한다. "시클로알케닐"은 1 이상의 고리 및 탄소-탄소 이중 결합을 가지고, 모든 고리원이 탄소인 1가기(예를 들어, 시클로펜틸 및 시클로헥실)을 의미한다.
용어 "아릴"은 페닐, 트로폰, 인다닐, 또는 나프틸과 같은, 특정한 수의 탄소 원자를 함유하는 방향족 탄화수소기를 의미한다.
접두어 "할로"는 1 이상의 플루오로, 클로로, 브로모, 아이오도(iodo), 및 아스타티노(astatino) 치환체(substituent)를 포함하는 치환기 또는 화합물을 의미한다. 서로 다른 할로 치환기(예를 들어, 브로모 및 플루오로)의 조합이 존재할 수 있다. 일 구현예에서 오직 클로로기만이 존재한다.
접두어 "헤테로"는 적어도 하나의 헤테로 원자 고리원(예를 들어, 1, 2, 또는 3개의 헤테로 원자)을 포함하는 화합물 또는 치환기를 의미하며, 상기 헤테로 원자는 각각 독립적으로 N, O, S, 또는 P이다.
"치환된"은 화합물 또는 치환체가 치환되는 원자의 정상적인 원자가를 초과하지 않는 한, 수소 대신에 적어도 하나(예를 들어, 1, 2, 3 또는 4)의, 독립적으로 C1-9알콕시, C1- 9할로알콕시, 니트로 (-NO2), 시아노(-CN), C1-6 알킬 설포닐 (-S(=O)2-알킬), C6-12 아릴 설포닐 (-S(=O)2-아릴), 티올(-SH), 티오시아노 (-SCN), 토실(tosyl)(CH3C6H4SO2-), C3- 12시클로알킬, C2-12 알케닐, C5- 12시클로알케닐, C6-12 아릴, C7- 13아릴알킬렌, C4- 12헤테로시클로알킬, 및C3 - 12헤테로아릴 중에서 선택된 치환기로 치환된 것을 의미한다.
특정한 구현예가 설명되어 있으나, 현재로서는 예측되지 않은 이의 대안, 수정, 변경, 향상 및 실질적인 등가물이 출원인 또는 해당 기술 분야의 기술자에게 떠오를 수 있다. 따라서, 출원된 청구범위 및 보정될 경우 그 보정된 첨부의 청구범위는 그러한 대안, 수정, 변경, 향상 및 실질적인 등가물 모두를 포함하는 것으로 의도된다.
본 출원인은 하기를 청구한다:

Claims (20)

  1. 회로 조립체로서,
    유리 전이 온도가 200℃ 이상인 폴리에테르이미드를 포함하는 폴리에테르이미드 유전층;
    상기 유전층 상에 배치된 전도성 금속층; 및
    상기 유전층의, 상기 전도성 금속층이 배치된 면의 반대쪽 면에 배치된 지지 금속 매트릭스층;을 포함하고,
    SJ 20780-2000에 따른 30분 동안의 280℃의 열적 스트레스 전후에, IPC-TM-650 테스트 방법에 따라 측정된, + 10% 이내의 동일한 접착력을 갖는, 회로 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리에테르이미드가 하기 식의 단위를 포함하는 회로 조립체:
    Figure pct00012

    상기 식 중,
    R은 C2-20 탄화수소기이고,
    T는 -O- 또는 식 -O-Z-O-의 기이고, 상기 -O- 또는 -O-Z-O-의 2가 결합이 3,3', 3,4', 4,3', 또는 4,4' 위치이고,
    Z는 1 내지 6의 C1-8 알킬기, 1 내지 8의 할로겐 원자, 또는 전술한 것들 중 하나 이상을 포함하는 조합으로 선택적으로 치환된 방향족 C6-24 모노시클릭 또는 폴리시클릭 기이다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 R이 하기 식의 2가기이고,
    Figure pct00013

    상기 Q1이 -O-, -S-, -C(O)-, -SO2-, -SO-, y는 1 내지 5의 정수인 -CyH2y- 및 그 할로겐화 유도체, 또는 z는 1 내지 4의 정수인 -(C6H10)z-이고; 및
    상기 Z가 하기 식의 디하이드록시 화합물로부터 유래된 기인, 회로 조립체:
    Figure pct00014

    상기 식 중,
    Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 할로겐 원자 또는 예를 들어 1가의 C1-6 알킬기이고;
    p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고;
    c는 0 내지 4이고; 및
    Xa는 단일결합, -O-, -S-, -S(O)-, -SO2-, -C(O)- 또는 C1-18 유기 연결기(organic bridging group)이다.
  4. 제3항에 있어서, 상기 폴리에테르이미드가, 최대 10 몰%의 T가 하기 식인 추가의 폴리에테르이미드 단위를 더 포함하는, 회로 조립체:
    Figure pct00015
    .
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나 이상의 항에 있어서, 상기 폴리에테르이미드 유전층이 열 전도성 충전제를 더 포함하는, 회로 조립체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나 이상의 항에 있어서, 상기 폴리에테르이미드 유전층이 유전성 충전제를 더 포함하는, 회로 조립체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나 이상의 항에 있어서, 상기 폴리에테르이미드 유전층이 직조된 직물(woven fabric)을 더 포함하는, 회로 조립체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나 이상의 항에 있어서, 상기 폴리에테르이미드 유전층이 5 내지 1500 마이크로미터의 두께를 갖는, 회로 조립체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나 이상의 항에 있어서, 상기 전도성 금속층이 구리, 아연, 황동, 크롬, 니켈, 알루미늄, 스테인리스강, 철, 금, 은, 티타늄, 또는 전술한 것들 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함하는, 회로 조립체.
  10. 제9항에 있어서, 상기 전도성 금속층이 2 내지 200 마이크로미터의 두께를 갖는, 회로 조립체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나 이상의 항에 있어서, 상기 지지 금속 매트릭스층이 알루미늄을 포함하고, 0.1 내지 20 밀리미터의 두께를 갖는, 회로 조립체.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나 이상의 항에 있어서, 상기 유전층과 상기 금속 회로층 사이에 배치된 접착층을 더 포함하는, 회로 조립체.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 하나 이상의 항에 있어서, 상기 유전층과 상기 지지 금속 매트릭스층 사이에 배치된 접착층을 더 포함하는, 회로 조립체.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 하나 이상의 항에 있어서, 상기 전도성 금속층이 회로의 형태인, 회로 조립체.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 하나 이상의 항의 회로 조립체의 제조 방법으로서, 상기 방법은
    열 및 압력 하에 상기 폴리에테르이미드 유전층을 상기 전도성 금속층 및 상기 지지 금속 매트릭스층에 라미네이팅하는 단계를 포함하고;
    상기 전도성 금속층 및 지지 금속 매트릭스층은 상기 폴리에테르이미드 유전층의 대향 면에 배치되는, 회로 조립체의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 폴리에테르이미드 유전층이 열 압출되는, 회로 조립체의 제조 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 폴리에테르이미드 유전층이,
    상기 폴리에테르이미드 및 용매를 포함하는 캐스팅 용액을 제조하는 단계;
    기재 상에 상기 캐스팅 용액의 층을 캐스팅하는 단계; 및
    상기 캐스팅 용액의 층으로부터 용매를 제거하는 단계를 포함하는 방법에 의하여 제조되는, 회로 조립체의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 기재가 상기 전도성 금속층인, 회로 조립체의 제조 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 기재가 상기 지지 금속 매트릭스층인, 회로 조립체의 제조 방법.
  20. 제14항의 회로 조립체를 포함하는, 물품.
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