KR940002985B1

KR940002985B1 - 플렉시블 인쇄회로기판용 고분자 필름의 제조방법

Info

Publication number: KR940002985B1
Application number: KR1019910012794A
Authority: KR
Inventors: 정상훈; 김규식
Original assignee: 주식회사 에스ㆍ케이ㆍ씨; 최준식
Priority date: 1991-07-25
Filing date: 1991-07-25
Publication date: 1994-04-09
Also published as: KR930002089A

Abstract

내용 없음.

Description

플렉시블 인쇄회로기판용 고분자 필름의 제조방법

본 발명은 플렉시블 인쇄회로기판(Flexible printed circuit substrate)용 고분자 필름의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 내열성과 금속박에 대한 접착력이 우수하며, 치수 안정성을 갖는 플렉시블 인쇄회로기판용 고분자 필름의 제조방법에 관한 것이다.

플렉시블 인쇄회로기판은 가요성을 갖는 인쇄회로를 제조하기에 적합한 기판으로서 최근 인쇄회로를 수납하는 패키지의 소형화 추세에 따라 점점 이용이 증가하고 있다. 이러한 플렉시블 인쇄회로기판은 금속박(箔) 상부에 고분자 필름을 접착제로 부착하여 제조하고 있다.

통상, 인쇄회로기판용 고분자 필름의 제조에 사용되는 재료로는 폴리아미드(polyamide), 폴리에스테르(polyester) 및 폴리카르보네이트(polycarbonate)등의 단일수지가 있으며 최근에는 상호 침투 고분자(Interpenetrating Networks)가 개발되어 있기도 하다.

그런데 이와 같은 재료에서, 내열성이 요구되는 부품에 주로 사용되는 폴리아미드 필름은 그 물성이 우수하지만 고가인 점이 단점이고, 내열성이 크게 요구되지 않는 계기판(dash board)등에 적용되는 폴리에스테르계 필름은 열수축율이 일반 필름보다 훨씬 낮은 특수 등급이 요구된다. 또한 폴리아미드 단일 필름과 폴리에스테르계 단일필름은 둘다 페놀계 접착제나 에폭시계 접착제 등과의 접착이 불량하기 때문에 필름과 금속박과의 접합이 곤란하다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 감안하여 열수축율이 낮으며, 전처리 공정 없이도 금속박과의 접착이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 플렉시블 인쇄회로기판용 고분자 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephealate ; 이하 PET라 한다)기재수지에,충전재(充塡材)로서 수평균 분자량이 8,000 이상이며 액정성 용융점이 100 내지 300℃이고 평균입경이 0.05 내지 10μ인 폴리에스테르계를 포함하는 액정 고분자를 3 내지 80중량부 용융 혼합하여 얻어지는 혼합물을 이축연신시켜 12 내지 120μ의 두께로 제조되는 플렉시블 인쇄회로기판용고분자 필름의 제조방법을 제공한다.

상기 폴리에스테르계를 포함하는 열방성 액정 고분자는 용융점도가 낮아 가공성이 우수하고 기계적 성질, 내용재성, 내습성, 내열성 및 난연성이 뛰어나며 열 역학적 성질이 양호한데, PET 기재수지와 순조롭게 용융 혼합되기 위해서는 액정성 용융점이 상기 100 내지 300℃의 온도 범위에 있고 수평균 분장량이 8,000이상인 것을 사용한다. 상기 액정성 고분자의 용융점이 100℃ 보다 낮으면 액정입자의 분산성과 필름으로서의 가공성이 나쁜 문제가 있고, 300℃ 보다 높으면 분산성과 PET의 열화문제가 발생하므로 100 내지 300℃의 온도 범위의 것이 사용되며, 250 내지 290℃ 온도 범위의 것이 바람직하다.

또한 상기 열방성 액정 고분자의 수평균 분자량이 8,000 보다 낮으면 필름의 가공성과 분산성의 문제 이외에도 복합 필름(Composite film)의 기계적 강도가 떨어지는 문제가 발생하기 때문에 8,000 이상의 것이 사용되며, 20,000 내지 40,000 범위인 것이 바람직하다.

본 발명의 열방성 액정 고분자는 방향족 디올(aromatic diol), 방향족 디아민(aromatic diamine), 방향족 디카르복실산(aromatic dicarboxylic acid), 히드록시기 또는 아민기를 갖는 방향족 카르복실산 등의 단량체(monomer)를 서로 조합하여 공중합한 형태로 제조된다.

본 발명에 사용되는 방향족 디올 또는 디아민은 다음과 같다.

(여기서, X,Y는 같거나 다를수 있고 H, Cl 또는 Br중 어느 하나이다)

(여기서, X는 H, Cl 또는 Br중 어느 하나이다)

(여기서, X는 CH₂,C(CH₃)₂, ,O, SO₂또는 S중 어느 하나이다)

(여기서, X는 OH 또는 NH₂중 어느 하나이고 Y는 NH₂이다)

상기 구조식으로 표시되는 디올 또는 디아민은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

그리고 본 발명에 사용되는 방향족 디카르복실산은 다음과 같다.

(여기서, X는 H,Cl 또는 Br중 어느 하나이다)

(여기서, X는 O 또는 O(CH₂)O중 어느 하나이다)

상기 방향족 디카르복실산은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

또한 히드록시기 또는 아민기를 갖는 방향족 카르복실 화합물로는 다음과 같은 화합물이 사용될 수 있다.

(여기서, X는 H, Cl 또는 Br중 어느 하나이고, Y는 OH 또는 NH₂중 어느 하나이다.)

(여기서, X는 OH 또는 NH₂중 어느 하나이다)

상기 방향족 카르복실 화합물 또한 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

히드록시기 또는 아민기를 갖는 상기 방향족 화합물과 카르복실산기를 갖는 상기 화합물, 또는 상기 카르복실산의 에스테르 화합물을 혼합하고 가열하여 탈수 또는 탈알콜 반응시키면 본 발명의 폴리에스테르계를 포함하는 액정 고분자를 얻을 수 있다.

PET 기재수지에 대한 액정 고분자의 첨가량은 그 종류에 따라 다르나 3 내지 80중량부가 적당하다. 첨가량이 3중량부 이하이면 제조되는 필름의 내열성이 저하되고, 80중량부 이상이면 필름의 투명성이 떨어지며 생산비 상승의 요인이 되므로 상기 범위로 사용되며, 10 내지 50중량부가 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 플렉시블 인쇄회로기판용 고분자 필름에서 요구되는 표면 특성상, 충전되는 액정 고분자 입자의 평균입경은 0.05 내지 10μ의 범위이내이어야 하며, 0.15 내지 3.0μ가 바람직하다. 충전되는 액정 고분자 입자의 평균입경이 0.05μ 이하이면 표면 특성상 접착력이 저하되는 문제점이 발생되고, 10μ이상이면 치수안정성과 필름의 기계적 강도가 떨어진다는 문제점이 발생한다.

본 발명에 따라 제조되는 플렉시블 인쇄회로기판용 고분자 필름의 두께는 12 내지 120μ가 사용되며, 20 내지 50μ가 바람직하다. 필름의 두께가 12μ 이하이면 주름이 발생되고 말림(curling)현상이 나타나게 되어 지지체로서의 역할을 제대로 할 수 없으며, 120μ 이상에서는 제품의 유연성이 떨어지게 되는 문제가 발생되므로 상기 범위가 적당하다.

본 발명의 방법에 따른 고분자 필름 제조시, 필요에 따라 기재에 엔지니어링 플라스틱과 같은 다른 고분자 물질을 강화 조제로 첨가하여 사용할 수도 있고, 기타 공지의 상용화제, 염료, 안료, 대전방지제 등의 첨가제를 도입할 수도 있다.

PET 기재에 액정 고분자 물질등을 용융 혼합하여 물성을 향상시키는 본 발명의 방법에서는, 이들을 압출기로 용융 혼합함과 동시에 복합가공(composite fabricating)으로 주입발포(foaming in situ)가 가능하며, 종래의 PET 필름을 제조하는 설비 및 공정 조건을 그대로 사용할 수도 있다.

본 발명의 복합 필름(composite film)과 동박 또는 이형지와의 합지(合紙)방식은 공지의 건조접합(dry lamination)이 적당하며, 저속에서 장력 제어(tension control)가 우수한 공지의 도포기가 필요하다. 도포방식은 고점도액을 균일하게 도포할 수 있는 콤마 나이프(comma knife)도포 또는 슬롯 다이(slot die)도포 방식이 적당하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명하기로 한다.

[실시예 1]

25℃에서 페놀-테트라 클로로에탄 혼합용매를 사용하여 측정한 고유점도가 0.64인 PET 18kg 및 나프탈렌계 열방성 액정 고분자(훽스트 셀라니즈사 제품인 "벡트라 A-950") 2kg을 이축 압출기로 이용하여 290℃에서 용융 혼합하였다. 이때 이축 압출기의 회전속도는 100rpm으로 하고 T-다이(T-die)를 통과시킨 후 30℃의 물로 냉각시켜 650μ 정도의 미연신 시이트(sheet)를 제조하였다.

이 미연신 시이트를 이축 연신기를 사용하여 90℃에서 5㎜/min의 속도로 동시에 이축연신(4.0×4.0)시켜 38μ정도의 블렌드 필름을 제조하였다. 그후 150℃에서 30분간 유지한 후 이 블렌드 필름의 열수축율을 측정하였더니 0.02 내지 0.05%의 낮은 값을 나타내었다.

이와 같이 제조된 블렌드 필름위에 표 1에 도시된 바와 같은 조건에 따라 접착제를 콤마 나이프(comma knife) 도포기로 도포한 후 건조접합(Dry Lamination)을 행하였다

[표 1]

이때 블렌드 필름/동박판(Copper-Clad Laminate ; CCL)에는 150℃로 예열된 35μ의 압연 동박을 사용했으며 커버레이(Coverlay)에는 이형지가 사용되었다.

상기 방법에 따라 제조된 블렌드 필름/동박판의 180 껍질 두께의 인장 강도(PEEL 강도)를 측정한 결과 5,000g/inch 이상의 접착력을 보였다.

[실시예 2]

25℃에서 페놀-테트라 클로로 에탄 혼합용매를 사용하여 측정한 고유점도가 0.80인 PET에 훽스트 셀라니즈사의 "벡트라 B-950"을 30중량부 용융 혼합하여 상기 실시예 1과 동일한 조건하에서 50μ의 블렌드 필름을 제조하였다. 상기 실시예 1과 동일한 조건하에서 이 블렌드 필름의 열수축율을 측정한 결과 0.01 내지 0.03%의 낮은 값을 보였으며 동박과의 접착도 양호하였다.

이상과 같이 본 발명의 방법에 따라 제조된 플렉시블 인쇄회로기판용 고분자 필름은 그 열수축율이 종래의 플렉시블 인쇄회로기판용 PET 보다 낮으며, 전처리 없이도 금속박과의 접착력이 우수한 기능 및 효고가 있다. 그리고 종래의 PET 필름을 제조하는 설비 및 공정조건을 그대로 유지하면서도 공정이 단순해지므로 경제적으로도 유리하다.

Claims

폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재수지에, 충전재로서 수평균 분자량이 8,000 이상이며 액정성 용융점이 100 내지 300℃이고 평균입경이 0.05 내지 10μ인 폴리에스테르계를 포함하는 액정 고분자를 3 내지 80중량부 용융 혼합하여 얻어지는 혼합물을 이축연신시켜 12 내지 120μ의 두께로 제조되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판용 고분자 필름의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르계를 포함하는 액정 고분자가 방향족 디올, 방향족 디아민, 방향족 디카르복실산, 히드록시기 또는 아민기를 갖는 방향족 히드록시산 중 적어도 하나의 단량체를 공중합하여 합성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판용 고분자 필름의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르계를 포함하는 액정 고분자의 수평균 분자량이 20,000 내지 40,000인 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판용 고분자 필름의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르계를 포함하는 액정 고분자의 평균입경이 0.15 내지 3μ인 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판용 고분자 필름의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르계를 포함하는 액정 고분자의 액정성 용융점이 250 내지 290℃인 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판용 고분자 필름의 제조방법.
제1항 내지 5항 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리에스테르계를 포함하는 액정 고분자의 혼합량이 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재수지에 대해 10 내지 50중량부인 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판용 고분자 필름의 제조방법.
제1항 내지 5항 중 어느 하나에 있어서, 상기 제조된 필름의 두께가 20 내지 50μ인 것을 특징으로 하는 플렉시블 인쇄회로기판용 고분자 필름의 제조방법.