KR20230089177A - Multi layer film with low dielectric constant and method for preparing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 저 유전 다층 필름 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to low dielectric multilayer films and methods of making the same.
저 유전 필름은 구리 등의 금속 소재의 피착체에 적층되어 유전율을 낮춤으로써 상기 피착체의 구동시 전기적 자극에 대한 영향을 최소화할 수 있다. The low-dielectric film may be laminated on an adherend made of metal such as copper to lower the dielectric constant, thereby minimizing the influence of electrical stimulation when the adherend is driven.
종래 저 유전 필름은 발포제를 사용해서 제조되고 있다. 구체적으로, 도 3을 참조하면, 발포제 (2)가 함침된 매트릭스 (11)를 제조하고, 제조된 매트릭스 (11)에서 발포제 (2)를 발포시킴으로써 매트릭스 (11) 내에 보이드(void) (4)를 형성함으로써 저 유전 필름이 제조되고 있다. 하지만, 발포 공정은 저 유전 필름 제조시 추가적인 공정을 수반하게 되고 이 공정은 저 유전율을 위해서는 생략할 수 없는 공정인만큼 공정성과 경제성에 있어서 문제점이 있다.Conventional low dielectric films are manufactured using a blowing agent. Specifically, referring to FIG. 3, a
저 유전 필름은 일반적으로 FCCL(Flexible Copper Clad Laminates) 등에 적용될 수 있다. FCCL은 저 유전 필름의 양면에 구리와 같은 도체층을 적층한 구조를 갖고 있다. FCCL은 사용자가 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해 DES(Developing, Etching, Stripping) 공정을 거치게 된다. 해당 공정에서 금속층을 녹이는 데에 산성 용액을 사용하고, 산의 중화 및 세척을 위해 염기 용액에 Dipping하고, 물로 세척을 하게 된다. 저 유전 필름 표면에 보이드가 노출될 경우, 보이드에 산 또는 염기 용액이 잔류할 가능성이 있으며, 그럴 경우 패턴을 형성하는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 제작 공정에서의 불량률을 높이거나, 성능 저하를 유발할 가능성이 커지게 된다. 또한, 저 유전 필름 표면의 보이드로 인하여 도체층과의 접촉 면적이 감소할 경우, 도체층과의 접착 강도가 약해져, 저 유전 필름과 도체층을 합지한 제품(FCCL)의 품질에 대한 신뢰성이 저하될 수 있다.The low dielectric film can generally be applied to FCCL (Flexible Copper Clad Laminates) or the like. FCCL has a structure in which conductive layers such as copper are laminated on both sides of a low dielectric film. FCCL goes through a DES (Developing, Etching, Stripping) process to form a circuit pattern desired by a user. In this process, an acidic solution is used to dissolve the metal layer, followed by dipping in a base solution for acid neutralization and washing, followed by washing with water. When voids are exposed on the surface of a low dielectric film, there is a possibility that an acid or base solution may remain in the voids, which may increase the defect rate or cause performance degradation in the manufacturing process of FPCB (Flexible Printed Circuit Board) that forms patterns. the possibility increases. In addition, when the contact area with the conductor layer is reduced due to voids on the surface of the low dielectric film, the adhesive strength with the conductor layer is weakened, reducing the reliability of the product (FCCL) in which the low dielectric film and the conductor layer are laminated. It can be.
본 발명의 배경 기술은 한국등록특허 제10-2143248호 등에 기술되어 있다.The background art of the present invention is described in Korean Patent Registration No. 10-2143248 and the like.
본 발명의 목적은 유전율이 현저하게 낮고 신뢰성이 우수한 저 유전 다층 필름 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a low dielectric multilayer film having a remarkably low dielectric constant and excellent reliability, and a manufacturing method thereof.
본 발명의 일 관점은 저 유전 다층 필름이다.One aspect of the present invention is a low dielectric multilayer film.
1.저 유전 다층 필름은 중간층, 상기 중간층의 일면에 적층된 제1수지층, 및 상기 중간층의 다른 일면에 적층된 제2수지층을 포함하고, 상기 중간층은 일 방향으로 배열된 슬릿(slit) 형태의 복수 개의 보이드; 및 복수 개의 무기 중공 입자를 포함한다.1. A low dielectric multilayer film includes an intermediate layer, a first resin layer laminated on one surface of the intermediate layer, and a second resin layer laminated on the other surface of the intermediate layer, wherein the intermediate layer has slits arranged in one direction a plurality of voids in the form; and a plurality of inorganic hollow particles.
2.1에서, 상기 슬릿은 서로 이격되어 있을 수 있다.In 2.1, the slits may be spaced apart from each other.
3.1-2에서, 상기 일 방향은 상기 중간층의 면내 방향 중 가로 방향 또는 세로 방향일 수 있다.In 3.1-2, the one direction may be a horizontal direction or a vertical direction among in-plane directions of the intermediate layer.
4.1-3에서, 상기 무기 중공 입자는 중공 실리카일 수 있다.In 4.1-3, the inorganic hollow particles may be hollow silica.
5.1-4에서, 상기 무기 중공 입자는 상기 중간층 중 1중량% 내지 20중량%로 포함될 수 있다.In 5.1-4, the inorganic hollow particles may be included in 1% to 20% by weight of the intermediate layer.
6.1-5에서, 상기 중간층은 상기 보이드 및 상기 무기 중공 입자가 함침된 매트릭스를 포함하고, 상기 매트릭스는 융점이 250℃ 이상일 수 있다.In 6.1-5, the intermediate layer includes a matrix impregnated with the voids and the inorganic hollow particles, and the matrix may have a melting point of 250°C or higher.
7.6에서, 상기 매트릭스는 방향족계 폴리에스테르, LCP(액정 결정성 폴리머, liquid crystal polymer), PPS(폴리페닐렌설파이드, polyphenylenesulfide), PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌, polytetrafluoroethylene), PEEK(폴리에테르에테르케톤, polyetheretherketone), 올레핀계 중 1종 이상의 수지를 포함할 수 있다.In 7.6, the matrix is aromatic polyester, LCP (liquid crystal polymer), PPS (polyphenylenesulfide), PTFE (polytetrafluoroethylene), PEEK (polyetheretherketone) , polyetheretherketone), and one or more types of olefin resins.
본 발명의 다른 관점은 저 유전 다층 필름의 제조 방법이다.Another aspect of the present invention is a method of making a low dielectric multilayer film.
8.저 유전 다층 필름의 제조 방법은 일 방향으로 배열된 슬릿 형태의 복수 개의 보이드; 및 복수 개의 무기 중공 입자를 포함하는 중간층을 제조하는 단계,8. A method for manufacturing a low dielectric multilayer film comprising a plurality of voids in the form of slits arranged in one direction; and preparing an intermediate layer comprising a plurality of inorganic hollow particles;
상기 중간층의 일면에 제1수지층을 합지하는 단계, 및 상기 중간층의 다른 일면에 제2수지층을 합지하는 단계를 포함한다.laminating a first resin layer on one side of the intermediate layer, and laminating a second resin layer on the other side of the intermediate layer.
9. 8에서, 상기 중간층을 제조하는 단계는 펠렛 형태의 매트릭스 수지와 무기 중공 입자를 혼합하여 중간층용 조성물을 제조하고, 상기 중간층용 조성물로부터 미연신된 필름을 제조하고, 상기 미연신된 필름을 1축 또는 2축 연신하는 단계를 포함할 수 있다.9. In 8, the step of preparing the intermediate layer is to prepare a composition for the intermediate layer by mixing the matrix resin in the form of a pellet and inorganic hollow particles, to prepare an unstretched film from the composition for the intermediate layer, and to prepare the unstretched film A step of uniaxial or biaxial stretching may be included.
본 발명은 유전율이 현저하게 낮고 신뢰성이 우수한 저 유전 다층 필름 및 그의 제조 방법을 제공하였다.The present invention provides a low dielectric multilayer film having a remarkably low dielectric constant and excellent reliability, and a manufacturing method thereof.
도 1은 본 발명 일 실시예의 저 유전 다층 필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 저 유전 다층 필름 중 중간층을 제조하는 공정의 개념도이다.
도 3은 종래 저 유전 필름을 제조하는 공정의 개념도이다.1 is a cross-sectional view of a low dielectric multilayer film according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram of a process for manufacturing an intermediate layer of a low dielectric multilayer film of the present invention.
3 is a conceptual diagram of a conventional low dielectric film manufacturing process.
첨부한 도면과 본 출원의 실시예들을 참고하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 출원에 개시된 기술은 여기서 설명되는 도면과 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 출원의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings and embodiments of the present application. However, the technology disclosed in this application may be embodied in other forms without being limited to the drawings and embodiments described herein. However, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content can be thorough and complete and the spirit of the present application can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted.
본 발명의 저 유전 다층 필름은 중간층, 상기 중간층의 일면에 적층된 제1수지층, 및 상기 중간층의 다른 일면에 적층된 제2수지층을 포함하고, 상기 중간층은 일 방향으로 배열된 슬릿(slit) 형태의 복수 개의 보이드(void); 및 복수 개의 무기 중공 입자를 포함한다.The low dielectric multilayer film of the present invention includes an intermediate layer, a first resin layer laminated on one surface of the intermediate layer, and a second resin layer laminated on the other surface of the intermediate layer, wherein the intermediate layer has slits arranged in one direction. ) form a plurality of voids; and a plurality of inorganic hollow particles.
본 발명의 저 유전 다층 필름은 중간층 내에 일 방향으로 배열된 슬릿 형태의 복수 개의 보이드 및 복수 개의 무기 중공 입자를 포함함으로써 유전율이 현저하게 낮다. 또한, 본 발명은 중간층의 양쪽면에 제1수지층, 제2수지층을 각각 적층시킴으로써, 중간층의 상부면과 하부면을 포함하는 최 표면에 형성된 슬릿 형태의 보이드가 제1수지층 및 제2수지층에 의해 각각 폐쇄됨으로써 저 유전 다층 필름 전체 및 저 유전 다층 필름을 구비하는 적층체의 신뢰성이 우수하도록 할 수 있다.The low-dielectric multilayer film of the present invention includes a plurality of slit-shaped voids and a plurality of inorganic hollow particles arranged in one direction in an intermediate layer, so that the permittivity is remarkably low. In addition, the present invention, by laminating the first resin layer and the second resin layer on both sides of the intermediate layer, respectively, the slit-shaped void formed on the outermost surface including the upper and lower surfaces of the intermediate layer is formed in the first resin layer and the second resin layer. By being closed by the resin layers, respectively, the reliability of the entire low dielectric multilayer film and the laminate including the low dielectric multilayer film can be improved.
본 발명의 저 유전 다층 필름은 동박 적층체 예를 들면 FCCL에 적용될 수 있다.The low dielectric multilayer film of the present invention can be applied to a copper clad laminate, for example FCCL.
본 명세서에서 '유전율'은 주파수 10GHz 및 25℃에서 SPDR(split post dielectric resonance) 방식에 의해 측정되는 유전 상수(Dk) 및 유전 정접(Df)를 의미할 수 있다.In this specification, 'permittivity' may mean a dielectric constant (Dk) and a dielectric loss tangent (Df) measured by a split post dielectric resonance (SPDR) method at a frequency of 10 GHz and 25 ° C.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명 일 실시예의 저 유전 다층 필름을 설명한다.Hereinafter, referring to FIG. 1, a low dielectric multilayer film according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1을 참조하면, 저 유전 다층 필름 (100)은 중간층 (10), 중간층 (10)의 일 면에 적층된 제1 수지층 (20), 및 중간층 (10)의 다른 일면에 적층된 제2 수지층 (30)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a low
일 구체예에서, 저 유전 다층 필름 (100)은 3층의 필름일 수 있다. 저 유전 다층 필름 (100)의 전체 두께는 12.5㎛ 내지 100㎛, 구체적으로 25㎛ 내지 75㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 저 유전 다층 필름의 박형화 효과를 얻을 수 있다.In one embodiment, the low
중간층 (10)middle layer (10)
중간층 (10)은 저 유전 다층 필름의 유전율을 낮추는 작용을 할 수 있다. 이를 위해, 중간층 (10)은 일 방향으로 배열된 슬릿 형태의 복수 개의 보이드 (12); 및 복수 개의 무기 중공 입자 (13)를 포함한다.The
본 명세서에서 '슬릿(slit)'을 도 1을 참조하여 설명한다. In this specification, a 'slit' will be described with reference to FIG. 1 .
슬릿은 장축 방향과 단축 방향으로 이루어지며 도 1은 슬릿의 장축 방향 단면을 나타낸 것이다. 도 1에서 도시되는 바와 같이, 슬릿의 장축 방향 단면은 장변과 단변으로 구성되며, 장변이 단변에 비하여 길이가 긴 형태의 다각형, 예를 들면 직사각형 형태의 단면을 갖는 형태를 의미한다. 슬릿의 단축 방향 단면은 원형 또는 무정형이 될 수 있다. 슬릿의 장축 방향은 하기에서 설명되는 매트릭스의 연신 방향과 실질적으로 동일 방향일 수 있다.The slit is formed in a major axis direction and a minor axis direction, and FIG. 1 shows a cross section of the slit in the major axis direction. As shown in FIG. 1 , the cross section of the slit in the long axis direction is composed of a long side and a short side, and means a shape having a polygonal shape, for example, a rectangular cross section, in which the long side is longer than the short side. The uniaxial cross-section of the slit may be circular or amorphous. The long axis direction of the slit may be substantially the same as the stretching direction of the matrix described below.
슬릿 형태의 보이드 (12)는 중간층 (10)의 두께 방향이 아니라, 면내 방향 중 일 방향 즉 중간층 (10)의 면내 방향 중 가로 방향 또는 세로 방향으로 배열되어 있다. 이때, 중간층 (10) 중 슬릿 형태 보이드 (12)의 배열 방향은 슬릿 형태의 장축 방향과 실질적으로 동일한 방향일 수 있다. 상기 '실질적으로 동일'은 중간층 (10) 중 슬릿 형태의 보이드 (12)의 배열 방향과 슬릿 형태의 장축 방향이 이루는 각도는 0° 내지 5°, 바람직하게는 0°가 될 수 있다. 상기 범위에서, 저 유전 다층 필름의 유전 특성이 낮아지는데 도움을 줄 수 있다.The slit-
슬릿 형태의 보이드 (12)는 중간층 (10) 중 서로 이격되어 있으며, 장축 방향의 길이는 100nm 내지 5,000nm, 구체적으로 500nm 내지 3,000nm가 될 수 있고, 단축 방향의 길이는 10nm 내지 1,000nm, 구체적으로 50nm 내지 500nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 다층 필름의 두께를 두껍게 하지 않으면서 유전율을 낮추는데 도움을 줄 수 있다.The
슬릿 형태의 보이드 (12)는 중간층 (10) 중 5부피% 내지 30부피%, 예를 들면 10부피% 내지 30부피%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 저 유전 다층 필름의 유전율이 현저하게 낮아질 수 있다.The void 12 in the form of a slit may be included in an amount of 5% to 30% by volume, for example, 10% to 30% by volume of the
일 구체예에서, 중간층의 상부면 또는 하부면을 포함하는 최표면은 노출된 보이드를 포함할 수 있다.In one embodiment, the outermost surface comprising the top or bottom surface of the intermediate layer may include exposed voids.
슬릿 형태의 보이드 (12)는 하기에서 설명되는 바와 같이, 구형, 반구형 등의 슬릿 형태 이외의 형태의 보이드가 연신에 의해 슬릿 형태로 변형됨으로써 제조될 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 상세하게 설명한다.As described below, the slit-shaped
무기 중공 입자 (13)는 내부가 비어 있는 중공 입자로서 형상이 구형 또는 반구형 또는 무정형이 될 수 있다. 무기 중공 입자 (12)는 종래 다른 저유전 물질 예를 들면 탈크, 탄산 칼슘 대비 유전율을 현저하게 낮출 수 있으며, 신뢰성을 더 개선할 수 있다.The inorganic
무기 중공 입자 (13)는 비어 있고 공기로 채워진 코어 및 상기 코어의 외부에 형성되어 상기 코어를 둘러싸는 쉘로 이루어질 수 있다. 상기 쉘은 실리카 등으로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.The inorganic
무기 중공 입자 (13)는 중간층 (10) 중 0.5중량% 내지 40중량%, 구체적으로 1중량% 내지 20중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 다층 필름의 두께를 두껍게 하지 않으면서 유전율을 낮추는데 도움을 줄 수 있다.The inorganic
일 구체예에서, 무기 중공 입자 (13)는 슬릿 형태의 보이드의 배열 방향 및/또는 매트릭스의 연신 방향과 동일 방향으로 배열될 수 있다.In one embodiment, the inorganic
슬릿 형태의 보이드 (12) 및 무기 중공 입자 (13)는 중간층 (10)을 위한 매트릭스 (11) 내에 함침되어 있다. Slit-shaped
매트릭스 (11)는 다층 필름 중 슬릿 형태의 보이드 (12) 및 무기 중공 입자 (13)가 안정적으로 포함되도록 함으로써 다층 필름의 유전율을 낮추도록 할 수 있고, 아래에서 설명되는 연신 공정에 의하여 구형 또는 반구형의 보이드가 슬릿 형태의 보이드로 변형되도록 할 수 있다.The
매트릭스 (11)는 융점이 250℃ 이상, 구체적으로 250℃ 내지 350℃, 더 구체적으로 250℃ 내지 300℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 구형 또는 반구형의 보이드를 슬릿 형태의 보이드로 변형시키는데 필요한 연신 온도를 견딜 수 있어, 다층 필름의 제조를 용이하게 할 수 있다. The
매트릭스 (11)는 일 방향으로 연신되어 있을 수 있다. 바람직하게는, 매트릭스 (11)는 슬릿 형태의 보이드 (12) 대비 동일 방향으로 연신되어 있을 수 있다.The
매트릭스 (11)는 방향족계 폴리에스테르, LCP(액정 결정성 폴리머, liquid crystal polymer), PPS(폴리페닐렌설파이드, polyphenylenesulfide), PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌, polytetrafluoroethylene), PEEK(폴리에테르에테르케톤, polyetheretherketone), 올레핀계 중 1종 이상의 수지로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는, 매트릭스 (11)는 방향족계 폴리에스테르 수지로 형성됨으로써, 본 발명의 효과 구현을 용이하게 할 수 있다. 상기 수지는 융점이 250℃ 이상, 구체적으로 250℃ 내지 350℃, 더 구체적으로 250℃ 내지 300℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 구형 또는 반구형의 보이드를 슬릿 형태의 보이드로 변형시키는데 필요한 연신 온도를 견딜 수 있어, 다층 필름의 제조를 용이하게 할 수 있다.The
중간층 (10)은 두께가 6㎛ 내지 50㎛, 구체적으로 12.5㎛ 내지 37.5㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 저 유전 다층 필름의 박형화 효과를 얻을 수 있다.The
다층 필름의 전체 두께 중 중간층 (10)의 두께의 비율은 20% 내지 80%, 구체적으로 50% 내지 70%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 효과 구현을 용이하게 할 수 있다.The ratio of the thickness of the
제1 수지층 (20)First resin layer (20)
제1 수지층 (20)은 중간층 (10)의 일면에 적층됨으로써, 중간층 (10) 중 최 표면에 노출된 슬릿 형태의 보이드 (12)를 폐쇄함으로써 다층 필름의 신뢰성을 높일 수 있다. 이에, 제1 수지층 (20)은 슬릿 형태의 보이드 (12)를 더 포함할 수도 있지만, 슬릿 형태의 보이드 (12)를 포함하지 않는 것이 바람직하다. The
제1 수지층 (20)은 중간층 (10) 대비 연신되지 않은 층이다.The
제1 수지층 (20)은 중간층 (10)의 일면에 (점착층, 접착층 또는 점접착층 없이) 직접적으로 적층될 수도 있고 또는 중간층 (10)의 일면에 점착층, 접착층 또는 점접착층에 의해 적층될 수도 있다. 바람직하게는, 제1 수지층 (20)은 중간층 (10)의 일면에 직접적으로 적층될 수 있고, 제1 수지층 (20)은 중간층 (10)의 최 표면에 배치되는 슬릿 형태의 보이드 (12)를 충진시킴으로써 다층 필름의 신뢰성을 더 높일 수 있다.The
제1 수지층 (20)은 중간층 (10)의 매트릭스 (11) 대비 동일 또는 이종의 수지로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 수지층 (20)은 방향족계 폴리에스테르, LCP, PPS, PTFE, PEEK, 올레핀계 중 1종 이상의 수지로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는, 제1 수지층 (20)은 방향족계 폴리에스테르 수지로 형성됨으로써, 본 발명의 효과 구현을 용이하게 할 수 있다. 상기 수지는 융점이 250℃ 이상, 구체적으로 250℃ 내지 350℃, 더 구체적으로 250℃ 내지 300℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 다층 필름의 제조를 용이하게 할 수 있다.The
제1 수지층 (20)은 두께가 3㎛ 내지 25㎛, 구체적으로 6㎛ 내지 20㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 저 유전 다층 필름의 박형화 효과를 얻을 수 있다.The
제2 수지층 (30)Second resin layer (30)
제2 수지층 (30)은 중간층 (10)의 다른 일면에 적층됨으로써, 중간층 (10) 중 최 표면에 노출된 슬릿 형태의 보이드 (12)를 폐쇄함으로써 다층 필름의 신뢰성을 높일 수 있다. 이에, 제2 수지층 (30)은 슬릿 형태의 보이드 (12)를 더 포함할 수도 있지만, 슬릿 형태의 보이드 (12)를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 제2 수지층 (30)은 중간층 (10) 대비 연신되지 않은 층이다.The
제2 수지층 (30)은 중간층 (10)의 다른 일면에 (점착층, 접착층 또는 점접착층 없이) 직접적으로 적층될 수도 있고 또는 중간층 (10)의 다른 일면에 점착층, 접착층 또는 점접착층에 의해 적층될 수도 있다. 바람직하게는, 제2 수지층 (30)은 중간층 (10)의 다른 일면에 직접적으로 적층될 수 있고, 제2 수지층 (30)은 중간층 (10)의 최 표면에 배치되는 슬릿 형태의 보이드 (12)를 충진시킴으로써 다층 필름의 신뢰성을 더 높일 수 있다.The
제2 수지층 (30)은 중간층 (10)의 매트릭스 (11) 대비 동일 또는 이종의 수지로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제2 수지층 (30)은 방향족계 폴리에스테르, LCP, PPS, PTFE, PEEK, 올레핀계 중 1종 이상의 수지로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는, 제2 수지층 (30)은 방향족계 폴리에스테르 수지로 형성됨으로써, 본 발명의 효과 구현을 용이하게 할 수 있다. 상기 수지는 융점이 250℃ 이상, 구체적으로 250℃ 내지 350℃, 더 구체적으로 250℃ 내지 300℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 다층 필름의 제조를 용이하게 할 수 있다.The
제2 수지층 (30)은 두께가 3㎛ 내지 25㎛, 구체적으로 6㎛ 내지 20㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 저 유전 다층 필름의 박형화 효과를 얻을 수 있다.The
이하, 본 발명 일 실시예의 저 유전 다층 필름의 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a low dielectric multilayer film according to an embodiment of the present invention will be described.
저 유전 다층 필름의 제조 방법은 일 방향으로 배열된 슬릿(slit) 형태의 복수 개의 보이드; 및 무기 중공 입자 복수 개를 포함하는 중간층을 제조하는 단계, 상기 중간층의 일면에 제1 수지층을 합지하는 단계, 상기 중간층의 다른 일면에 제2 수지층을 합지하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a low dielectric multilayer film includes a plurality of voids arranged in one direction in the form of slits; and preparing an intermediate layer including a plurality of inorganic hollow particles, laminating a first resin layer on one side of the intermediate layer, and laminating a second resin layer on the other side of the intermediate layer.
중간층을 제조하는 단계Preparing the Intermediate Layer
중간층을 제조하는 단계는 매트릭스용 조성물에 무기 중공 입자를 혼합하여 중간층용 조성물을 제조하고, 상기 제조된 중간층용 조성물을 압출하여 미 연신된 필름을 제조하고, 상기 제조된 미 연신된 필름을 1축 방향 또는 2축 방향으로 연신시킴으로써 중간층을 제조한다.In the step of preparing the intermediate layer, the composition for the intermediate layer is prepared by mixing the inorganic hollow particles with the composition for the matrix, the prepared composition for the intermediate layer is extruded to prepare an unstretched film, and the prepared unstretched film is uniaxially An intermediate layer is prepared by stretching in a direction or biaxial direction.
상기 매트릭스용 조성물은 상술 매트릭스용 수지를 포함할 수 있다. 매트릭스용 수지는 상기에서 설명한 바와 실질적으로 동일하다. 일 구체예에서, 매트릭스용 수지는 소정 형상을 갖는 펠렛 형태로 포함될 수 있다.The composition for the matrix may include the above-mentioned resin for the matrix. The resin for the matrix is substantially the same as described above. In one embodiment, the resin for the matrix may be included in the form of pellets having a predetermined shape.
펠렛 형태의 매트릭스 수지는 전처리 함으로써 매트릭스용 조성물에 포함될 수 있다. 예를 들면, 펠렛 형태의 매트릭스 수지는 120℃ 내지 150℃에서 2시간 이상 예를 들면 2시간 내지 5시간 동안 건조시킨 다음, UV 조사됨으로써 전처리 될 수 있다. 이러한 전처리는 매트릭스 수지에 대한 무기 중공 입자의 젖음성을 높일 수 있다.The matrix resin in the form of pellets can be included in the matrix composition by pretreatment. For example, the matrix resin in the form of a pellet may be pretreated by drying at 120° C. to 150° C. for 2 hours or more, for example, 2 hours to 5 hours, and then UV irradiation. This pretreatment can increase the wettability of the inorganic hollow particles to the matrix resin.
무기 중공 입자는 상술 무기 중공 입자를 포함할 수 있다. 무기 중공 입자는 구형 또는 반구형의 입자로서 평균 직경(D50)은 0㎛ 초과 20㎛ 이하, 구체적으로 5㎛ 내지 20㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 효과 구현이 용이할 수 있다.The inorganic hollow particles may include the aforementioned inorganic hollow particles. The inorganic hollow particles are spherical or hemispherical particles, and may have an average diameter (D50) of greater than 0 μm and less than or equal to 20 μm, specifically, 5 μm to 20 μm. Within this range, the effects of the present invention can be easily implemented.
무기 중공 입자는 전처리 함으로써 매트릭스용 조성물에 포함될 수 있다. 예를 들면, 무기 중공 입자는 150℃ 내지 200℃의 온도에서 2시간 이상 구체적으로 2시간 내지 5시간 동안 열처리하여 전처리될 수 있다.Inorganic hollow particles can be included in the matrix composition by pretreatment. For example, the inorganic hollow particles may be pretreated by heat treatment at a temperature of 150° C. to 200° C. for 2 hours or more, specifically 2 hours to 5 hours.
무기 중공 입자는 중간층용 조성물 중 0.5중량% 내지 40중량%, 구체적으로 1중량% 내지 20중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 효과 구현이 용이할 수 있다.The inorganic hollow particles may be included in an amount of 0.5 wt % to 40 wt %, specifically 1 wt % to 20 wt %, in the composition for an intermediate layer. Within this range, the effects of the present invention can be easily implemented.
중간층용 조성물은 상기 전처리된 펠렛 형태의 매트릭스 수지와 상기 전처리된 무기 중공 입자를 적절한 방법으로 혼합함으로써 제조될 수 있다.The composition for the intermediate layer may be prepared by mixing the pretreated pellet-type matrix resin and the pretreated inorganic hollow particles by an appropriate method.
상기 제조된 중간층용 조성물은 당업자에게 알려진 통상의 방법으로 성형됨으로써 미연신된 필름이 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 미연신된 필름은 단축 또는 이축 압출기의 스크류/배럴 온도가 중간층용 조성물의 용융 온도를 Tm이라고 하였을 때, (Tm - 30)℃ 내지 (Tm + 30)℃의 온도로 조절한 다음, 중간층용 조성물을 투입하고, 스크류 직경이 25mm 이상, L/D가 30 이상이 되는 조건에서 10 내지 50rpm의 속도로 중간층용 조성물을 용융 및 혼련하고 300mm 폭 이상의 T 다이(die)를 이용해서 압출시킴으로써 제조될 수 있다.An unstretched film may be prepared by molding the prepared composition for an intermediate layer by a conventional method known to those skilled in the art. For example, the unstretched film is adjusted to a temperature of (Tm - 30) ℃ to (Tm + 30) ℃ when the screw / barrel temperature of the single screw or twin screw extruder is the melting temperature of the composition for the intermediate layer is Tm Next, the composition for the intermediate layer is introduced, and the composition for the intermediate layer is melted and kneaded at a speed of 10 to 50 rpm under the condition that the screw diameter is 25 mm or more and the L / D is 30 or more, and using a T die with a width of 300 mm or more It can be produced by extrusion.
제조된 미연신 필름은 1축 연신 또는 2축 연신에 의하여 연신됨으로써 중간층이 제조될 수 있다. An intermediate layer may be prepared by stretching the prepared unstretched film by uniaxial stretching or biaxial stretching.
도 2를 참조하면, 슬릿 형태가 아닌 보이드 (14) 및 무기 중공 입자 (13)가 매트릭스 (11) 내에 함침된 중간층용 필름 (1)은 연신됨으로써, 슬릿 형태의 보이드 (12) 및 무기 중공 입자 (13)가 매트릭스(11) 내에 함침된 중간층용 필름 (10)이 제조될 수 있다.Referring to FIG. 2, the interlayer film 1 in which non-slit voids 14 and inorganic
슬릿 형태가 아닌 보이드 (14)는 구형, 반구형 등의 슬릿 형태 이외의 형태를 가지다가 매트릭스 또는 중간층용 필름을 연신함에 의해 슬릿 형태로 변형되게 된다. 연신 과정에서 무기 중공 입자 (13)는 형태가 변형되지 않는다. 이를 위해, 매트릭스의 연신비, 연신 온도 등이 조절되어야 한다. 슬릿 형태가 아닌 보이드 (14)는 중간층용 조성물을 제조하는 과정에서 포함된 공기 기포일 수도 있다.The
일 구체예에서, 제조된 미연신 필름은 필름의 기계적 방향(MD)으로 1축 연신될 수 있고, 이때 연신비는 2배 내지 12배, 구체적으로 2배 내지 8배가 될 수 있다. 다른 구체예에서, 제조된 미연신 필름은 필름의 MD로 연신된 다음 필름의 폭 방향(TD)로 연신하여 2축 연신될 수 있고, 이때 MD 연신비는 2배 내지 12배, 구체적으로 2배 내지 8배, TD 연신비는 2배 내지 4배, 구체적으로 1.5배 내지 3배가 될 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 유전율을 제공하는 중간층이 제조될 수 있다. 연신 온도는 중간층용 조성물의 용융 온도를 Tm이라고 하였을 때, (Tm - 30)℃ 내지 (Tm + 30)℃, 예를 들면 250℃ 내지 350℃가 될 수 있다.In one embodiment, the prepared unstretched film may be uniaxially stretched in the mechanical direction (MD) of the film, and in this case, the stretching ratio may be 2 to 12 times, specifically 2 to 8 times. In another embodiment, the prepared unstretched film may be biaxially stretched by stretching in the MD of the film and then in the transverse direction (TD) of the film, wherein the MD stretching ratio is 2 to 12 times, specifically 2 to 12 times. 8 times, the TD stretching ratio may be 2 times to 4 times, specifically 1.5 times to 3 times. Within this range, an intermediate layer providing the permittivity of the present invention can be prepared. The stretching temperature may be from (Tm - 30) °C to (Tm + 30) °C, for example, from 250 °C to 350 °C, assuming that the melting temperature of the composition for the middle layer is Tm.
제1 수지층을 합지하는 단계Laminating the first resin layer
제1 수지층용 필름을 준비하고, 제1 수지층용 필름은 상기 제조된 중간층의 일면에 소정의 온도에서 합지될 수 있다. A film for the first resin layer is prepared, and the film for the first resin layer may be laminated at a predetermined temperature on one side of the prepared intermediate layer.
제1 수지층용 필름은 무기 중공 입자 없이 제1 수지층용 필름을 형성하는 수지 포함 조성물을 압출함으로써 제조될 수 있다. 제1 수지층용 필름을 형성하는 수지는 상기에서 상술된 바와 동일하다.The film for the first resin layer can be produced by extruding a resin-containing composition that forms a film for the first resin layer without inorganic hollow particles. The resin forming the film for the first resin layer is the same as described above.
중간층용 조성물의 용융 온도를 Tm이라고 하였을 때, 상기 합지 온도는 (Tm + 10)℃ 내지 (Tm + 50)℃, 예를 들면 250℃ 내지 350℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 제1 수지층이 중간층에 잘 합지될 수 있고, 중간층의 최표면에 형성된 슬릿 형태의 무기 중공 입자를 폐쇄함으로써 신뢰성을 높일 수 있다.When the melting temperature of the composition for the middle layer is referred to as Tm, the laminating temperature may be (Tm + 10) °C to (Tm + 50) °C, for example, 250 °C to 350 °C. Within the above range, the first resin layer can be well laminated to the intermediate layer, and reliability can be increased by closing the slit-shaped inorganic hollow particles formed on the outermost surface of the intermediate layer.
제2 수지층을 합지하는 단계Laminating the second resin layer
제2 수지층용 필름을 준비하고, 제2 수지층용 필름은 상기 제조된 중간층의 일면에 소정의 온도에서 합지될 수 있다. A film for the second resin layer is prepared, and the film for the second resin layer may be laminated on one side of the prepared intermediate layer at a predetermined temperature.
제2 수지층용 필름은 무기 중공 입자 없이 제2 수지층용 필름을 형성하는 수지 포함 조성물을 압출함으로써 제조될 수 있다. 제2 수지층용 필름을 형성하는 수지는 상기에서 상술된 바와 동일하다.The film for the second resin layer can be produced by extruding a resin-containing composition that forms a film for the second resin layer without inorganic hollow particles. The resin forming the film for the second resin layer is the same as described above.
중간층용 조성물의 용융 온도를 Tm이라고 하였을 때, 상기 합지 온도는 (Tm + 10)℃ 내지 (Tm + 50)℃, 예를 들면 250℃ 내지 350℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 제2 수지층이 중간층에 잘 합지될 수 있고, 중간층의 최표면에 형성된 슬릿 형태의 무기 중공 입자를 폐쇄함으로써 신뢰성을 높일 수 있다.When the melting temperature of the composition for the middle layer is referred to as Tm, the laminating temperature may be (Tm + 10) °C to (Tm + 50) °C, for example, 250 °C to 350 °C. Within this range, the second resin layer can be well laminated to the intermediate layer, and reliability can be increased by closing the slit-shaped inorganic hollow particles formed on the outermost surface of the intermediate layer.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 자세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다. Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail through preferred embodiments of the present invention. However, this is presented as a preferred example of the present invention and cannot be construed as limiting the present invention by this in any sense.
실시예 1Example 1
방향족계 폴리에스테르계 수지(Vectra A950, Celanese(US), 융점: 280℃) 펠렛을 120℃에서 2시간 동안 건조시킨 다음, 펠렛 표면에 UV를 조사하여, 펠렛을 전처리하였다. 중공 실리카(평균 직경(D50): 20㎛)를 180℃에서 2시간 동안 건조시켜, 중공 실리카를 전처리하였다. 상기 전처리한 펠렛에 상기 전처리한 중공 실리카를 10중량% 함량으로 포함시키고 헨젤 믹서를 사용해서 교반함으로써 중간층용 조성물을 제조하였다.Aromatic polyester-based resin (Vectra A950, Celanese (US), melting point: 280 ° C.) pellets were dried at 120 ° C. for 2 hours, and then UV was irradiated on the surface of the pellets to pre-treat the pellets. The hollow silica (average diameter (D50): 20 μm) was dried at 180° C. for 2 hours to pre-treat the hollow silica. A composition for an intermediate layer was prepared by including the pretreated hollow silica in an amount of 10% by weight in the pretreated pellets and stirring using a Hensel mixer.
상기 제조한 중간층용 조성물을 단축 압출기의 스크류/배럴 온도를 300℃로 조절한 다음, 중간층용 조성물을 투입하고, 스크류 직경이 25mm, L/D가 30이 되는 조건에서 10rpm의 속도로 중간층용 조성물을 용융 및 혼련하고, 300mm 폭의 T 다이(die)를 이용해서 압출시킴으로써 미연신된 중간층용 필름(두께: 100㎛)을 제조하였다.After adjusting the screw/barrel temperature of the prepared intermediate layer composition to 300° C. in the single screw extruder, the composition for the intermediate layer was added, and the composition for the intermediate layer was operated at a speed of 10 rpm under the condition that the screw diameter was 25 mm and the L/D was 30. was melted and kneaded, and extruded using a 300 mm wide T die to prepare an unstretched film for an intermediate layer (thickness: 100 μm).
제조한 미연신된 중간층용 필름을 295℃에서 필름의 MD로 2배로 MD 1축 연신시킴으로써, 최종 두께 50㎛의 중간층을 제조하였다.An intermediate layer having a final thickness of 50 μm was prepared by stretching the prepared unstretched film for an intermediate layer at 295° C. by MD uniaxially stretching twice as much as the MD of the film.
중공 실리카 없이 방향족계 폴리에스테르 수지로 이루어진 필름(두께: 12.5㎛, Vectra A950, Celanese(US), 융점: 280℃)을 제1 수지층으로 준비하고, 제조된 중간층의 일면에 상기 준비한 제1 수지층을 290℃에서 합지하였다.A film made of an aromatic polyester resin without hollow silica (thickness: 12.5 μm, Vectra A950, Celanese (US), melting point: 280 ° C) was prepared as a first resin layer, and the prepared first water layer was placed on one side of the prepared intermediate layer. The strata were laminated at 290°C.
중공 실리카 없이 방향족계 폴리에스테르 수지로 이루어진 필름(두께: 12.5㎛, Vectra A950, Celanese(US), 융점: 280℃)을 제2 수지층으로 준비하고, 제조된 중간층의 일면에 상기 준비한 제2 수지층을 290℃에서 합지하였다.A film made of an aromatic polyester resin without hollow silica (thickness: 12.5 μm, Vectra A950, Celanese (US), melting point: 280 ° C) was prepared as a second resin layer, and the prepared second water layer was placed on one side of the prepared intermediate layer. The strata were laminated at 290°C.
이를 통해, 본 발명의 저 유전 다층 필름을 제조하였다.Through this, the low dielectric multilayer film of the present invention was prepared.
실시예 2Example 2
실시예 1에서 미연신 필름의 연신비를 3배로 변경하여 MD 1축 연신한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 저 유전 다층 필름을 제조하였다.A low dielectric multilayer film was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the MD uniaxial stretching was performed by changing the stretching ratio of the unstretched film to 3 times.
실시예 3Example 3
실시예 1에서 미연신 필름의 연신비를 4배로 변경하여 MD 1축 연신한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 저 유전 다층 필름을 제조하였다.A low dielectric multilayer film was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the MD uniaxial stretching was performed by changing the stretching ratio of the unstretched film to 4 times.
비교예 1Comparative Example 1
실시예 1에서 무기 중공 입자를 포함하지 않은 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 저 유전 다층 필름을 제조하였다. 저 유전 다층 필름 중 중간층은 무기 중공 입자를 아예 포함하지 않는다.A low dielectric multilayer film was prepared in the same manner as in Example 1, except that the inorganic hollow particles were not included in Example 1. The middle layer of the low dielectric multilayer film does not contain inorganic hollow particles at all.
비교예 2Comparative Example 2
실시예 1에서 무기 중공 입자를 포함하되 미연신 필름을 연신하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 저 유전 다층 필름을 제조하였다. 저 유전 다층 필름 중 중간층은 구형 형상의 무기 중공 입자를 포함한다.A low dielectric multilayer film was prepared in the same manner as in Example 1, except that the unstretched film was not stretched, although the inorganic hollow particles were included. The middle layer of the low dielectric multilayer film includes spherical inorganic hollow particles.
비교예 3Comparative Example 3
실시예 1에서 무기 중공 입자 대신에 탄산 칼슘을 동일한 함량으로 포함시킨 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 저 유전 다층 필름을 제조하였다. 저 유전 다층 필름 중 중간층은 슬릿 형상의 탄산 칼슘을 포함한다.A low dielectric multilayer film was manufactured in the same manner as in Example 1, except that calcium carbonate was included in the same content in place of the inorganic hollow particles in Example 1. An intermediate layer in the low dielectric multilayer film includes slit-shaped calcium carbonate.
비교예 4Comparative Example 4
실시예 1에서 무기 중공 입자 대신에 탈크를 동일한 함량으로 포함시킨 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 저 유전 다층 필름을 제조하였다. 저 유전 다층 필름 중 중간층은 슬릿 형상의 탈크를 포함한다.A low dielectric multilayer film was prepared in the same manner as in Example 1, except that the same content of talc was included instead of the inorganic hollow particles in Example 1. The middle layer of the low dielectric multilayer film includes slit-shaped talc.
실시예와 비교에에서 제조한 방향족 폴리에스터 폼을 사용하여 아래 표 1의 물성을 평가하였다.The physical properties of Table 1 below were evaluated using the aromatic polyester foam prepared in Examples and Comparison.
유전 상수(단위: 없음) 및 유전 정접(단위: 없음): 유전 상수 및 유전 정접의 측정은 Keysight社의 Network Analyzer E5071C 장비를 활용하여 SPDR(Split Post Dielectric Resonator) 법으로 측정하였으며, Dielectric Resonator 지그에 면적 40mm(W)×80mm(L) 시편을 삽입하고, 10GHz 주파수에서의 유전 상수 및 유전 정접을 측정하였다.Dielectric constant (unit: none) and dielectric loss tangent (unit: none): The dielectric constant and dielectric loss tangent were measured by the SPDR (Split Post Dielectric Resonator) method using Keysight's Network Analyzer E5071C equipment, and the Dielectric Resonator jig A specimen having an area of 40 mm (W) × 80 mm (L) was inserted, and the dielectric constant and dielectric loss tangent were measured at a frequency of 10 GHz.
상기 표 1에서 보여지는 바와 같이, 본 발명의 저 유전 다층 필름은 유전율이 현저하게 낮고 신뢰성이 우수하였다. 반면에, 본 발명의 구성을 만족하지 않는 비교예의 다층 필름은 본 발명의 효과를 만족하지 못하였다.As shown in Table 1, the low dielectric multilayer film of the present invention had a remarkably low dielectric constant and excellent reliability. On the other hand, the multilayer film of Comparative Example, which does not satisfy the constitution of the present invention, does not satisfy the effect of the present invention.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications or changes of the present invention can be easily performed by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be considered to be included in the scope of the present invention.
Claims (9)
상기 중간층은 일 방향으로 배열된 슬릿(slit) 형태의 복수 개의 보이드; 및 복수 개의 무기 중공 입자를 포함하는 것인, 저 유전 다층 필름.
An intermediate layer, a first resin layer laminated on one surface of the intermediate layer, and a second resin layer laminated on the other surface of the intermediate layer,
The middle layer may include a plurality of voids arranged in one direction in the form of a slit; and a plurality of inorganic hollow particles.
The low dielectric multilayer film of claim 1 , wherein the slits are spaced apart from each other.
The low dielectric multilayer film according to claim 1 , wherein the one direction is a horizontal direction or a vertical direction among in-plane directions of the intermediate layer.
The low dielectric multilayer film of claim 1 , wherein the inorganic hollow particles are hollow silica.
The low dielectric multilayer film of claim 1, wherein the inorganic hollow particles are included in an amount of 1% to 20% by weight of the intermediate layer.
The low dielectric multilayer film of claim 1 , wherein the intermediate layer includes a matrix impregnated with the voids and the inorganic hollow particles, and the matrix has a melting point of 250° C. or higher.
The method of claim 6, wherein the matrix is aromatic polyester, LCP (liquid crystal polymer), PPS (polyphenylenesulfide, polyphenylenesulfide), PTFE (polytetrafluoroethylene), PEEK (polytetrafluoroethylene) Ether ether ketone, polyetheretherketone), a low dielectric multilayer film comprising at least one resin of the olefin system.
a plurality of voids in the form of slits arranged in one direction; And manufacturing an intermediate layer containing a plurality of inorganic hollow particles, laminating a first resin layer on one side of the intermediate layer, and laminating a second resin layer on the other side of the intermediate layer, A method for producing low dielectric multilayer films.
펠렛 형태의 매트릭스 수지와 무기 중공 입자를 혼합하여 중간층용 조성물을 제조하고,
상기 중간층용 조성물로부터 미연신된 필름을 제조하고,
상기 미연신된 필름을 1축 또는 2축 연신하는 단계를 포함하는 것인, 저 유전 다층 필름의 제조 방법.
9. The method of claim 8, wherein the step of preparing the intermediate layer
A composition for an intermediate layer is prepared by mixing a pellet-type matrix resin and inorganic hollow particles,
Preparing an unstretched film from the composition for the intermediate layer,
A method for producing a low dielectric multilayer film comprising the step of uniaxially or biaxially stretching the unstretched film.
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