KR20230034045A - 저유전 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저유전 필름에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 박막의 폴리이미드 수지층(110,130)과, 폴리이미드 수지층(110,130)의 내부에 레이어를 형성하면서 장입되어 있는 세라믹 분말(120)로 구성되고, 그 제조 방법으로는, 이형필름(110)이 준비하고(S210), 이형필름(F1)에 폴리이미드 수지를 도포하며(S220), 도포된 폴리이미드 수지를 반건조하여 폴리이미드 기층(110)을 형성하며(S230), (+)전하로 대전된 금속판(Pa)에 폴리이미드 기층(110)을 재치하며(S240), (-)전하로 대전된 세라믹 분말(130)을 상기 폴리이미드 기층(110)으로 분사하여서 (-)전하으로 대전된 세라믹 분말(130)이 (+)전하로 대전된 금속판(Pa)과의 전기력에 의해서 폴리이미드 기층(110)에 부착되며(S250), 폴리이미드 기층(110)에 부착된 세라믹 분말(130)이 내포되고 세라믹 분말(120) 사이로 폴리이미드 바니쉬액이 침투되도록 폴리이미드 바니쉬액을 도포하며(S260), 도포된 폴리이미드 바니쉬액을 건조하고 경화하여서 세라믹 분말(120)이 내장된 폴리이미드 커버층(130)을 형성하는 것(S270)을 포함하며, 이에 의하면 유전율이 낮아지는 이점이 있다.
Description
본 발명은 저유전 필름에 관한 것으로, 특히 기존의 폴리이미드 필름보다 유전율을 더 낮출 수 있도록 하기에 적당하도록 한 저유전 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 폴리이미드(polyimide, PI)는 강직한 방향족 주쇄와 함께 화학적 안정성이 매우 우수한 이미드 고리를 기초로 하여, 유기 재료들 중에서도 최고 수준의 내열성, 내약품성, 전기 절연성, 내화학성, 내후성을 가지는 고분자 재료이다.
특히, 뛰어난 절연특성, 즉 낮은 유전율과 같은 우수한 전기적 특성으로 전기, 전자, 광학 분야 등에 이르기까지 고기능성 고분자 재료로 각광받고 있다.
최근, 전자제품이 경량화, 소형화되어 감에 따라서, 집적도가 높고 유연한 박형 회로기판이 활발히 개발되고 있다.
이러한 박형 회로기판은 우수한 내열성, 내저온성 및 절연특성을 가지면서도 굴곡이 용이한 폴리이미드 필름 상에 금속박을 포함하는 회로가 형성되어 있는 구조가 많이 활용되는 추세이다.
이러한 박형 회로기판으로는 연성금속박적층판이 주로 사용되고 있고, 한 예로, 금속박으로 얇은 구리판을 사용하는 연성동박적층판(Flexible Copper Clad Laminate, FCCL)이 포함된다. 그 밖에도 폴리이미드를 박형 회로기판의 보호 필름, 절연 필름 등으로 활용하기도 한다.
한편, 최근 전자 기기에 다양한 기능들이 내재됨에 따라 상기 전자기기에 빠른 연산 속도와 통신 속도가 요구되고 있으며, 이를 충족하기 위해 고주파로 고속 통신이 가능한 박형 회로기판이 개발되고 있다.
고주파 고속 통신의 실현을 위하여, 고주파에서도 전기 절연성을 유지할 수 있는 높은 임피던스(impedance)를 가지는 절연체가 필요하다. 임피던스는 절연체에 형성되는 주파수 및 유전상수(dielectric constant; Dk)와 반비례의 관계가 성립하므로, 고주파에서도 절연성을 유지하기 위해서는 유전상수가 가능한 낮아야 한다.
그러나, 통상의 폴리이미드의 경우 유전 특성이 고주파 통신에서 충분한 절연성을 유지할 수 있을 정도로 우수한 수준은 아닌 실정이다.
또한, 절연체가 저유전 특성을 지닐수록 박형 회로기판에서 바람직하지 않은 부유 용량(stray capacitance)과 노이즈의 발생을 감소시킬 수 있어, 통신 지연의 원인을 상당부분 해소할 수 있는 것으로 알려져 있다.
따라서, 저유전 특성의 폴리이미드가 박형 회로기판의 성능에 무엇보다 중요한 요인으로 인식되고 있는 실정이다.
특히, 5G와 같은 고주파 통신의 경우 필연적으로 폴리이미드를 통한 유전 손실(dielectric dissipation)이 발생하게 되는데, 유전 손실률(dielectric dissipation factor; Df)은 박형 회로기판의 전기 에너지 낭비 정도를 의미하고, 통신 속도를 결정하는 신호 전달 지연과 밀접하게 관계되어 있어, 폴리이미드의 유전 손실률을 가능한 낮게 유지하는 것도 박형 회로기판의 성능에 중요한 요인으로 인식되고 있다.
따라서, 폴리이미드 필름의 유전율을 더 낮춘 새로운 저유전 필름의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 저유전 필름 및 그 제조 방법의 목적은,
첫째, 종래의 폴리이미드 필름보다 유전율이 더 낮은 폴리이미드 저유전 필름을 제공할 수 있도록 하고,
둘째, 비유전율이 낮은 세라믹 분말을 폴리이미드 수지층 내부에 레이어 형태로 배열될 수 있도록 내장함으로서 기존의 폴리이미드 저유전 필름에 비하여 유전율을 낮출 수 있도록 하며,
셋째, 비유전율이 낮은 세라믹 분말을 전기력에 의해서 수지층 내부에 내장할 수 있도록 하며,
넷째, 저유전 필름을 FCCL에 적용되는 FCCL용 저유전 필름으로 사용되는 경우, 기존의 폴리이미드 필름 유전율이 약 3.3 F/M에서 2.6 F/M 이하(1GHz ~ 60GHz 주파수 대역에서)로 낮출 수 있도록 하며,
다섯째, 저유전 필름을 FCCL에 적용되는 FCCL용 저유전 필름으로 사용되는 경우, 5G 통신에 문제가 없는 저유전 절연 필름을 제공할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 저유전 필름 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 저유전 필름은, 박막의 폴리이미드 수지층과, 상기 폴리이미드 수지층의 내부에 레이어(layer)를 형성하면서 장입되어 있는 세라믹 분말을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 저유전 필름의 제조 방법은, 이형필름이 준비되는 단계와, 이형필름(F1)에 폴리이미드(Polyimide) 수지를 도포하는 단계와, 도포된 폴리이미드 수지를 반건조하여 폴리이미드 기층을 형성하는 단계와, 이형필름을 벗기고, (+)전하로 대전된 금속판(Pa)에 상기 폴리이미드 기층을 재치하는 단계와, (-)전하로 대전된 세라믹 분말을 상기 폴리이미드 기층으로 분사(spraying)하여서 (-)전하으로 대전된 세라믹 분말이 (+)전하로 대전된 금속판와의 전기력에 의해서 폴리이미드 기층에 부착되는 단계와, 폴리이미드 기층에 부착된 세라믹 분말이 내포되고 세라믹 분말 사이로 폴리이미드 바니쉬액이 침투되도록 폴리이미드 바니쉬액을 도포하는 단계와, 도포된 폴리이미드 바니쉬액을 건조하고 경화하여서 세라믹 분말이 내장된 폴리이미드 커버층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 저유전 필름 및 그 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 종래의 폴리이미드 필름보다 유전율이 더 낮은 폴리이미드 저유전 필름을 제공할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 비유전율이 낮은 세라믹 분말을 폴리이미드 수지층 내부에 레이어 형태로 배열될 수 있도록 내장함으로서 기존의 폴리이미드 저유전 필름에 비하여 유전율을 낮출 수 있는 효과가 있다.
셋째, 비유전율이 낮은 세라믹 분말을 전기력에 의해서 수지층 내부에 내장할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 저유전 필름을 FCCL에 적용되는 FCCL용 저유전 필름으로 사용되는 경우, 기존의 폴리이미드 필름 유전율이 약 3.3 F/M에서 2.6 F/M 이하(1GHz ~ 60GHz 주파수 대역에서)로 낮출 수 있는 효과가 있다.
다섯째, 저유전 필름을 FCCL에 적용되는 FCCL용 저유전 필름으로 사용되는 경우, 5G 통신에 문제가 없는 저유전 절연 필름을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 저유전 필름의 레이어 구성 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 저유전 필름의 제조 방법의 공정 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 저유전 필름의 제조 방법의 공정 개념도이다.
다음은 본 발명인 저유전 필름 및 그 제조 방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 저유전 필름은 FCCL용 저유전 필름이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 저유전 필름(100)은 FCCL용 저유전 필름이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 저유전 필름(100)은, 박막의 폴리이미드 수지층(110,130)과, 상기 폴리이미드 수지층(110,130)의 내부에 레이어(layer)를 형성하면서 장입되어 있는 세라믹 분말(120)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 저유전 필름(100)에 있어서, 상기 폴리이미드 수지층(110,130)은, 하부에 형성되는 폴리이미드 기층(110)과, 상기 폴리이미드 기층(110)에 일체로 형성되어 있는 폴리이미드 커버층(130)으로 구성되고, 상기 세라믹 분말(120)은 상기 폴리이미드 기층(110)과 폴리이미드 커버층(130) 사이에 레이어의 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 세라믹 분말(120)을 폴리이미드 수지층 내부에 레이어 형태로 배열되도록 내장함으로서, 기존의 폴리이미드 저유전 필름에 비하여 유전율을 낮출 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 저유전 필름(100)에 있어서, 상기 세라믹 분말(120)은 판상형 세라믹 분말인 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 판상의 세라믹 분말(120)을 레이어 배치가 되도록 형성함으로써, 유전율을 확실하게 낮출 수 있는 이점이 있다.
특히, 아래에 상술되는 바와 같이, 상기 세라믹 분말(120)을 판상형 세라믹 분말로 구성하고, 판상형 세라믹 분말을 수평으로 이온화 부착할 경우 구상에 비해 공극 발생이 없기 때문에 저유전 필름의 특성을 확실하게 발휘할 수 있고, 또한 인장강도, 신율 등에서도 이점이 있다.
상기 판상의 세라믹 분말(120)은, 가로와 세로의 길이는 um 스케일이고, 두께는 nm 스케일인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 판상의 세라믹 분말은, 가로와 세로의 길이는 1 ~ 30 um이고, 두께는 10 ~ 100 nm인 것이 좋다.
더욱 바람직하게는, 상기 판상의 세라믹 분말은, 가로와 세로의 길이는 1 ~ 20 um이고, 두께는 10 ~ 50 nm인 것이 좋다.
더욱 바람직하게는, 상기 판상의 세라믹 분말은, 가로와 세로의 길이는 1 ~ 10 um이고, 두께는 10 ~ 30 nm인 것이 좋다.
본 발명의 일 실시예에 의한 저유전 필름(100)에 있어서, 상기 세라믹 분말(120)은 질화붕소(BN)인 것을 특징으로 한다. 질화붕소의 비유전율은 1.73 F/m이어서 전체 저유전 필름의 유전율을 낮출 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 저유전 필름(100)에 있어서, 상기 세라믹 분말(120)은 불소 수지인 것을 특징으로 한다.
다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 의한 저유전 필름의 제조 방법에 대하여 기술한다.
먼저, 이형필름(110)이 준비된다(S210)[도 2의 (a)].
이형필름(F1)에 폴리이미드(Polyimide) 수지를 도포한다(S220)[도 2의 (b)].
도포된 폴리이미드 수지를 반건조하여 폴리이미드 기층(110)을 형성하는 단계(S230)[도 2의 (c)].
이형필름(F1)을 벗기고, (+)전하로 대전된 금속판(Pa)에 상기 폴리이미드 기층(110)을 재치한다(S240)[도 2의 (d)].
여기서, 금속판(Pa)은 세라믹 분말(상기 예의 질화붕소)을 이온화 시키는 지그 역할을 한다.
(-)전하로 대전된 세라믹 분말(입자)(130)을 상기 폴리이미드 기층(110)으로 분사(spraying)하여서 (-)전하으로 대전된 세라믹 분말(입자)(130)이 (+)전하로 대전된 금속판(Pa)과의 이온결합력[전기력]에 의해서 폴리이미드 기층(110)에 부착된다(S250)[도 2의 (e)].
여기서, 전하가 대전 성질을 잃어버리더라도 점도가 있는(끈적끈적한 상태) 폴리이미드 기층(110)에 붙어 있게 되므로 전기적으로 중성이 되더라도 계속적으로 붙어 있게 된다.
폴리이미드 기층(110)에 부착된 세라믹 분말(130)이 내포되고 세라믹 분말(120) 사이로 폴리이미드 바니쉬액이 침투되도록 폴리이미드 바니쉬액을 도포한다(S260)[도 2의 (f)].
도포된 폴리이미드 바니쉬액을 건조하고 경화하여서 세라믹 분말(120)이 내장된 폴리이미드 커버층(130)을 형성한다(S270)[도 2의 (g)].
여기서, 상기 세라믹 분말은 판상의 세라믹 분말인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 판상의 세라믹 분말은 가로와 세로의 길이는 um 스케일이고, 두께는 nm 스케일인 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 판상의 세라믹 분말은 가로와 세로의 길이는 1 ~ 30 um이고, 두께는 10 ~ 100 nm인 것을 특징으로 한다.
상기 반건조 상태는 텍성이 존재하는 상태인 것이다.
이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것은 해당 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술한 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100
: 본 발명의 일 실시예에 의한 저유전 필름
110 : 폴리이미드 기층 120 : 세라믹 분말
130 : 폴리이미트 커버층
F1 : 이형필름 Pa : 전극판
110 : 폴리이미드 기층 120 : 세라믹 분말
130 : 폴리이미트 커버층
F1 : 이형필름 Pa : 전극판
Claims (4)
- 박막의 폴리이미드 수지층(110,130)과,
상기 폴리이미드 수지층(110,130)의 내부에 레이어를 형성하면서 장입되어 있는 세라믹 분말(120)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저유전 필름.
- 청구항 1에 있어서,
상기 폴리이미드 수지층(110,130)은,
하부에 형성되는 폴리이미드 기층(110)과,
상기 폴리이미드 기층(110)에 일체로 형성되어 있는 폴리이미드 커버층(130)으로 구성되고,
상기 세라믹 분말(120)은 상기 폴리이미드 기층(110)과 폴리이미드 커버층(130) 사이에 레이어의 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 저유전 필름.
- 이형필름(110)이 준비되는 단계(S210)와,
이형필름(F1)에 폴리이미드(Polyimide) 수지를 도포하는 단계(S220)와,
도포된 폴리이미드 수지를 반건조하여 폴리이미드 기층(110)을 형성하는 단계(S230)와,
이형필름(F1)을 벗기고, (+)전하로 대전된 금속판(Pa)에 상기 폴리이미드 기층(110)을 재치하는 단계(S240)와,
(-)전하로 대전된 세라믹 분말(130)을 상기 폴리이미드 기층(110)으로 분사(spraying)하여서 (-)전하으로 대전된 세라믹 분말(130)이 (+)전하로 대전된 금속판(Pa)과의 전기력에 의해서 폴리이미드 기층(110)에 부착되는 단계(S250)와,
폴리이미드 기층(110)에 부착된 세라믹 분말(130)이 내포되고 세라믹 분말(120) 사이로 폴리이미드 바니쉬액이 침투되도록 폴리이미드 바니쉬액을 도포하는 단계(S260)와,
도포된 폴리이미드 바니쉬액을 건조하고 경화하여서 세라믹 분말(120)이 내장된 폴리이미드 커버층(130)을 형성하는 단계(S270)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저유전 필름의 제조 방법.
- 청구항 3에 있어서,
상기 세라믹 분말은 판상의 세라믹 분말인 것을 특징으로 하는 저유전 필름의 제조 방법.
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| KR1020210117149A KR20230034045A (ko) | 2021-09-02 | 2021-09-02 | 저유전 필름 및 그 제조 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230034045A true KR20230034045A (ko) | 2023-03-09 |
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ID=85511516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210117149A KR20230034045A (ko) | 2021-09-02 | 2021-09-02 | 저유전 필름 및 그 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230034045A (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210057939A (ko) | 2019-11-13 | 2021-05-24 | 피아이첨단소재 주식회사 | 저유전 폴리이미드 필름 및 이의 제조방법 |
| KR20210080286A (ko) | 2019-12-20 | 2021-06-30 | 율촌화학 주식회사 | 저유전 특성이 우수한 폴리올레핀계 접착제 조성물, 이를 이용한 본딩 시트, 인쇄회로기판 및 그 제조 방법 |
-
2021
- 2021-09-02 KR KR1020210117149A patent/KR20230034045A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR20210080286A (ko) | 2019-12-20 | 2021-06-30 | 율촌화학 주식회사 | 저유전 특성이 우수한 폴리올레핀계 접착제 조성물, 이를 이용한 본딩 시트, 인쇄회로기판 및 그 제조 방법 |
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