KR20110004764A - 금속화 폴리이미드 필름 및 그것을 이용해 얻은 플렉서블 배선판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 초기 밀착 강도가 900 N/m 이상을 가지며 PCT 시험 후에 밀착 강도가 600 N/m 이상을 가지는 금속화 폴리이미드 필름, 및 그것을 이용한 플렉서블(flexible) 배선판의 제공을 목적으로 한다. 이를 위하여, 막 두께 35 ㎛의 폴리이미드 필름을 사용하여 1013 hPa 하에서 측정해 얻은 산소 투과율의 값이 300~500 ㎤/㎡/24시간이며, 흡수율이 1~3%, 그것의 열팽창 계수가 10 ppm/℃~18 ppm/℃인 폴리이미드 필름 표면에, 건식 도금법에 의해 니켈, 크롬, 및 니켈-크롬 합금 중의 어느 하나를 사용하여 금속 박막을 형성하고, 그 위에 동박막을 형성하며, 그 위에 습식 도금법으로 동층을 형성하며, 금속 박막과 동박막 및 동층의 합계 두께를 20 ㎛ 이하로 한다.
Description
본 발명은, 금속화 폴리이미드 필름 및 그것을 이용해 얻은 플렉서블 배선판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 초기 밀착 강도가 900 N/m 이상을 가지며 PCT 시험 후에 밀착 강도가 600 N/m 이상을 가지는 금속화 폴리이미드 필름과 그것을 이용해 얻은 플렉서블 배선판에 관한 것이다.
전자회로를 형성하여 전자부품을 탑재하는 기판에는, 딱딱한 판상의 "리지디티(rigidity) 배선판"과, 필름상으로 유연성이 있어서 자유롭게 굽힐 수 있는 "플렉서블(flexible) 배선판"(이하, FPC로 칭하는 경우도 있음)이 있다. 이들 중에서, FPC는 그것의 유연성을 살려 LCD 드라이버용 배선판, 하드 디스크 드라이브(HDD), 디지털 다기능 디스크(DVD) 모듈, 휴대전화의 힌지부와 같은 굴곡성이 요구되는 부분에서 사용할 수 있기 때문에, 그 수요는 계속 증가하고 있다.
그런데, 이러한 플렉서블 배선판은, 폴리이미드 필름의 표면에 금속층이 설치되어 있는 기재를 이용해 이 금속층을 서브트랙티브법(Subtractive process) 또는 세미애디티브법(Semi Additive process)에 의해 가공해 배선을 얻는다. 서브트 랙티브법으로 플렉서블 배선판을 얻는 경우를 설명하면, 우선, 기재의 금속층 표면에 레지스터층을 형성하고, 그 레지스터층 위에 소정의 배선 패턴을 가진 마스크를 위치시키고 그것의 위로부터 자외선을 조사하여 노광, 현상함으로써 금속층을 에칭하기 위한 에칭 마스크를 얻고, 그런 다음 노출되어 있는 금속부를 에칭해 제거한 후, 잔존하는 레지스터층을 제거하고 수세하여, 소망하는 배선의 리드 단자부 등에 소정의 도금을 행하여 얻는다.
세미애디티브법으로 얻는 경우에는, 기재의 금속 표면에 레지스터층을 형성하고, 그러한 레지스터층 위에 소정의 배선 패턴을 가진 마스크를 위치시키고 그 위로부터 자외선을 조사하여 노광, 현상함으로써, 금속층 표면에 동을 전착하기 위한 도금용 마스크를 얻고, 개구부에 노출된 금속층을 음극으로 전기 도금하여 배선부를 형성하며, 레지스터층을 제거하고, 소프트 에칭하여 배선부 이외의 전기기재 표면의 금속층을 제거해 배선부를 완성시키고 수세하여, 소망하는 배선의 리드 단자부 등에 소정의 도금을 행하여 얻는다.
현재, 액정 디스플레이(이하, LCD로 칭하는 경우도 있음), 휴대전화, 디지털카메라 및 여러 전기기기는, 박형, 소형, 경량화, 저비용화가 요구되고 있어, 그것들에 탑재되는 전자부품에도, 당연히 소형화로의 과정이 진행되고 있다. 그 결과, 이용되는 플렉서블 배선판의 배선 피치는 25 ㎛ 이하가 요구되고 있다.
이러한 요구에 응할 수 있도록, 배선 피치가 25 ㎛의 플렉서블 배선판을 얻으려고 서브트랙티브법으로 배선을 얻는 경우에는, 배선 작성시의 사이드 에칭에 의한 영향을 없게 해, 그 단면이 구형 형상의 양호한 배선을 얻기 위해서는, 기재 에 형성되는 전기 금속층의 두께는 20 ㎛ 이하로 해야 한다. 물론, 세미애디티브법으로 배선을 얻으려면, 전기 금속층의 두께는 수 ㎛로 해야 한다.
이러한 기재를 얻는 방법으로서 연성 수지 필름 표면에 건식 도금법으로 금속 박막을 얻고, 그 위에 건식 도금법으로 동박막을 얻으며, 그 위에 습식 도금법에 의해 동층을 형성해 금속층을 얻는 방법이 권장되고 있다. 이를테면, 이러한 기재는, 모든 구성막을 도금법으로 얻기 위해, 금속층의 두께를 임의에 제어할 수 있기 때문이다.
또한, 배선의 미세 피치화와 함께, 금속층과 절연성 필름과의 밀착성의 향상도 요구되고 있다. 이는, 예를 들어, 플렉서블 배선판에 반도체 소자를 실장할 때, 반도체 소자 표면의 전극과 배선의 이너 리드부를 와이어 본딩 하지만, 이 때의 택트 타임을 짧게 하기 위해서, 고온도로 압력을 가해 와이어 본딩을 하기 때문이다. 이 때문에, 예를 들어 125℃, 습도 85%, 96 시간의 Pressure Cooker Test(PCT)를 실시한 후의 밀착 강도(PCT 밀착 강도)를 평가하는 것이 중요해지고 있다.
그런데, 폴리이미드 필름과 그 표면에 설치된 금속층과의 밀착 강도의 개선은 그러한 기재가 개발된 이래로 계속되고 있는 검토 과제이며, 이미 많은 시도가 이루어졌다. 본 출원인의 선원을 예로서, 예를 들어, 특허문헌 1에는,
초기 밀착력, 내열 밀착력, PCT 후의 밀착력이 모두 뛰어난 2층 도금동폴리이미드 기판을 제공할 수 있도록, 주성분으로서 피로메리트산 이무수화물(PMDA)과 4,4'-디아미노디페닐에테르(ODA)을 포함하거나, 또는, 주성분으로서 피로메리트산 이무수화물(PMDA)과 4,4'-디아미노디페닐에테르(ODA)로 이루어진 성분과 비페닐테트라카르본산 이무수화물(BPDA)과 4,4'-디아미노디페닐에테르(ODA)로 이루어진 성분을 포함한 폴리이미드 필름을 이용하여, 이러한 폴리이미드 필름 표면을 플라스마 처리, 코로나 방전 또는 습식 처리에 의해 개질하여 당해 표면에 친수성 관능기를 도입하고, 이 개질층의 두께를 200Å 이하로 하여, 그 위에 스퍼터링법에 의해, 적어도 니켈, 크롬, 및 이러한 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속으로 시드층을 형성하고, 그 위에 도금법에 의해 두께 8 ㎛의 동층을 형성하는 방법을 개시하고 있다 (특허문헌 1의 제1, 2쪽 참조).
이 방법에 의해 얻을 수 있던 기재의 폴리이미드 표면과 금속층과의 초기 밀착 강도, 150℃으로 대기중에 168 시간 방치한 후의 밀착 강도, 121℃, 습도 95%, 2 기압에서의 100 시간의 PCT 테스트 후의 밀착 강도는 모두 400 N/m이다(특허문헌 1의 제5쪽 참조).
또한, 예를 들어, 특허문헌 2에는, 폴리이미드 필름 표면에 형성하는 시드층을 2층으로 하고, 스퍼터링법에 의해 형성한 두께 5~25 옴스트롬의 Cr층을 제1층으로 하고, 그 위에 제2층으로서 스퍼터링법에 의해 두께 10~150Å의 Cr 농도 15~40%의 니켈-크롬 합금막을 형성하며, 그 위에 도금법에 의해 두께 8 ㎛의 동층을 형성하는 것을 개시하고 있다 (특허문헌 2의 제1, 2쪽 참조).
이 방법에 의하면, 150℃으로 10 일간 방치 후의 밀착 강도는 640~690, 350~450℃로 10 초간 방치한 후의 밀착 강도도 530~590 N/m이다 (특허문헌 2의 표 1 참조).
그러나, 앞서 설명한 25 ㎛ 피치의 배선의 이너 리드부에 대한 와이어 본딩은, 400℃ 이상이며 가압하여 행해지기 때문에, 고열과 압력이 좁은 이너 리드 첨단부에 집중됨으로써, 상기 정도의 밀착 강도에서는 이너 리드 첨단부와 폴리이미드 필름이 박리되어 버리는 문제가 있다. 그 때문에, 최근 더욱 높은 밀착 강도가 요구되고 있다.
[선행 기술 문헌]
- 특허문헌 1: 특개 2007-318177호 공보 (제1, 2, 5쪽 참조)
- 특허문헌 2: 특개 2004-158493호 공보 (제1, 2쪽, 표 1 참조)
본 발명의 목적은, 상기 종래기술의 문제점을 예의주시 하고, 초기 밀착 강도가 900 N/m 이상을 가지며 PCT 시험 후에 밀착 강도가 600 N/m 이상을 가지는 금속화 폴리이미드 필름, 및 그것을 이용한 플렉서블 배선판의 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 상기 목적을 해결하기 위하여 여러 검토를 수행한 결과, 초기 밀착 강도가 900 N/m 이상을 가지며 PCT 시험 후에 밀착 강도가 600 N/m 이상을 가지는 금속화 폴리이미드 필름과 그것을 이용해 얻은 플렉서블 배선판을 얻었으며, 특정의 폴리이미드 필름을 이용한 금속화 폴리이미드 필름이 바람직함을 발견하고, 본 발명에 이르렀다.
즉, 상기 목적을 달성하는 본 발명의 제 1 발명에 따르면, 도금법에 의해 폴 리이미드 필름의 표면에 직접 금속막이 형성된 금속화 폴리이미드 필름으로서, 상기 폴리이미드 필름은, 막 두께 35 ㎛일 때 1013 hPa 하에서 측정한 산소 투과율이 300~500 ㎤/㎡/24시간이고, 흡수율이 1~3%인 것을 특징으로 하는 금속화 폴리이미드 필름이 제공된다.
본 발명의 제 2 발명에 따르면, 상기 제 1 발명에 있어서, 상기 폴리이미드 필름은 그것의 열팽창 계수가 10 ppm/℃~18 ppm/℃인 것을 특징으로 하는 폴리이미드 필름인 것을 특징으로 하는 금속화 폴리이미드 필름이 제공된다.
본 발명의 제 3 발명에 따르면, 상기 제 1 또는 제 2 발명에 있어서, 상기 폴리이미드 필름은, 비페닐테트라카르본산과 디아민 화합물에 의한 이미드 결합을 폴리이미드 분자 중에 포함하며, 그 표면의 TD방향을 박막 X선회절 측정(Cu Kα 입사각=0. 1°) 하였을 때, 2θ=12°~18°에서 반가폭(半價幅)이 1.5° 이하의 피크만을 가지는 것을 특징으로 하는 금속화 폴리이미드 필름이 제공된다.
본 발명의 제 4 발명에 따르면, 상기 제 1 ~ 제 3 발명 중의 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 금속막은, 니켈, 크롬, 및 이들의 합금으로부터 선택되는 적어도 1종으로 이루어진 금속 박막과, 상기 금속 박막 위에 형성된 동박막, 및 그 위에 형성된 동층의 3층으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 금속화 폴리이미드 필름이 제공된다.
본 발명의 제 5 발명에 따르면, 상기 제 1 ~ 제 4 발명 중의 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 금속 박막과 동박막은 건식 도금법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속화 폴리이미드 필름이 제공된다.
본 발명의 제 6 발명에 따르면, 상기 제 1 ~ 제 5 발명 중의 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 동층은 습식 도금법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속화 폴리이미드 필름이 제공된다.
본 발명의 제 7 발명에 따르면, 상기 제 1 ~ 제 6 발명 중의 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 금속막의 두께가 20 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 금속화 폴리이미드 필름이 제공된다.
본 발명의 제 8 발명에 따르면, 상기 제 1 ~ 제 7 발명 중의 어느 하나의 발명에 따른 금속화 폴리이미드 필름을 사용하여 형성된 플렉서블 배선판이 제공된다.
본 발명의 금속화 폴리이미드 필름은, 특정의 폴리이미드 필름의 표면에 니켈, 크롬 및 이러한 합금 중의 어느 하나를 이용해 건식 도금법에 의해 금속 박막을 형성하고, 그 위에 건식 도금법에 의해 동박막을 형성하며, 그 위에 동층을 습식 도금법에 의해 형성하여, 두께 20 ㎛ 이하의 금속막을 형성시킨 것으로, 초기 밀착 강도가 900 N/m 이상을 가지며 PCT 시험 후의 밀착 강도가 600 N/m 이상을 가지는 것이 된다. 따라서, 본 발명의 금속화 폴리이미드 필름을 이용해 만들어진 미세 피치의 배선부를 가진 본 발명의 플렉서블 배선판은, 최근 실장 작업에서 요구되는 고온에서의 와이어 본딩 작업에 대해서도 충분히 대응할 수 있다. 따라서 본 발명의 공업적 가치는 높다.
본 발명은, 초기 밀착 강도가 900 N/m 이상을 가지며 PCT 시험 후에 밀착 강도가 600 N/m 이상을 가지는 금속화 폴리이미드 필름과 그것을 이용해 얻은 플렉서블 배선판을 제공한다.
본 발명에서는, 이 목적을 달성하기 위해서, 금속화 폴리이미드 필름을, 특정의 폴리이미드 필름과 그 표면에, 건식 도금법에 의해 직접 형성한 금속 박막, 한층 더 그 위에 건식 도금법으로 형성한 동박막과, 그 위에 습식 도금법에 의해 형성한 동층의 3층으로 이루어진 금속층으로 구성한다.
1)
폴리이미드 필름
우선, 본 발명에 사용하는 폴리이미드 필름에 대해 설명한다.
본 발명에 사용하는 폴리이미드 필름은, 막 두께 35 ㎛일 때 1013 hPa 하에서 측정해 얻은 산소 투과율의 값이 300~500 ㎤/㎡/24시간이며, 흡수율이 1~3%이다. 바람직하게는, 그것의 열팽창 계수가 10 ppm/℃~18 ppm/℃이며, 비페닐테트라카르본산과 디아민 화합물에 의한 이미드 결합을 폴리이미드 분자중에 포함하며, 그 표면을 TD방향(폴리이미드 필름의 폭방향)으로 박막 X선회절 측정(Cu Kα 입사각=0. 1°) 했을 때, 2θ=12°~18°에서 반가폭이 1. 5° 이하의 피크만을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 사용하는 폴리이미드 필름을 이용해 X선회절 측정(Cu Kα)을 하여도 2θ=12°~18°에서 특정의 피크를 찾아내는 것은 어렵고, 박막 X선회절 측정에서 입사각을 0.1°로 하여 측정하여 처음으로 피크를 확인할 수 있으며, 즉, 폴리이미드 필름의 표면 상태를 확인할 수 있는 것이다. 또한, 본 발명에 사용하 는 폴리이미드 필름은 2θ=2°~10°에서 반가폭 1.5° 이하의 피크는 없다.
본 발명의 금속화 폴리이미드 필름은, 상기 특정의 폴리이미드 필름의 표면에 건식 도금법으로 금속 박막과 동박막이 형성된 후, 습식 도금법으로 소정 두께의 동층이 형성된다.
습식 도금법, 특히 상기 도금법으로 동층을 형성할 경우, 동층내에는 전착응력으로서 인장 응력이 형성된다. 이러한 인장 응력이 금속층과 폴리이미드층의 박리의 원인이 된다.
습식 도금법으로 동층을 형성할 때에는, 폴리이미드 필름이 도금 욕에 침지된다. 폴리이미드 필름은 흡수성이 좋고, 도금 욕에 침지되면 물을 흡수해 팽창한다. 또한, 도금 종료후에는 가열 건조되기 때문에, 수축되어 도금 처리전 상태로 되돌아 간다. 따라서, 폴리이미드 필름의 흡수에 의한 팽창 속도가 적절하게 되면, 적절히 팽창한 폴리이미드 필름의 표면에 동도금층을 완성시켜, 그 후의 가열 건조에 의해 폴리이미드 필름이 수축하여, 동도금층을 늘릴 수가 있어서, 동층내에 내부 응력으로서 잔류하는 인장 응력을 저감시키는 것이 가능해진다.
본 발명에서 산소 투과율을 규정한 폴리이미드 필름을 사용하는 것은, 산소 투과율은 흡수에 의한 팽창 속도의 대용 특성으로서 인식되기 때문이다. 본 발명에서, 막 두께 35 ㎛의 것을 사용하여 1013 hPa 하에서 측정해 얻은 산소 투과율의 값이 300~500 ㎤/㎡/24시간의 폴리이미드 필름을 사용하는 것은, 이 범위이면, 상기 도금시의 폴리이미드 필름의 상기 흡수에 의한 팽창 속도가 보다 적정한 값이 되어, 가열 건조해 얻을 수 있던 동층에 내부 응력으로서 존재하는 인장 응력을 저 감시킬 수 있기 때문이다. 즉, 산소 투과율이 300 ㎤/(㎡·24h·atm) 미만이면, 폴리이미드 필름의 흡수에 의한 팽창 속도가 충분하지 않고, 충분히 팽창한 폴리이미드 필름 표면에 동도금을 완료시키지 못하며, 가열 건조 후의 폴리이미드 필름의 수축에 의해 동도금층의 내부 응력으로 존재하는 인장 응력을 충분히 저감시킬 수 없기 때문이다.
한편, 산소 투과율이 500 ㎤/(㎡·24h·atm)를 넘으면, 가열 건조 후에 폴리이미드 필름내에 잔류하는 수분이 증가하여, 얻어진 금속화 폴리이미드 필름을 전자 부품으로서 이용했을 경우에 동층의 내식성에 문제가 생기므로 바람직하지 않다.
본 발명에서는 폴리이미드 필름의 흡수에 의한 팽창 속도와 함께, 흡수율에 대해서도 고려하는 것이 필요하다. 본 발명에서는, 흡수율이 1~3%의 폴리이미드 필름을 사용하지만, 흡수율이 1% 미만이면 흡수에 의한 폴리이미드 필름의 팽창량이 적게 되어, 본 발명의 목적이 달성되지 않는다. 흡수율이 3%를 넘으면 폴리이미드 필름의 흡수에 의한 팽창량이 너무 커져, 가열 건조했을 때에 동층에 내부 응력으로서 압축 응력을 발생시켜, 충분한 초기 밀착 강도나 PCT 밀착 강도를 얻을 수 없는 경우가 있다.
폴리이미드 필름 표면에 직접 금속층을 형성한 경우, 금속층과 폴리이미드 필름의 열팽창 계수차이가 크면 클수록, 본딩 와이어 시의 고온 가열에 의해 폭의 좁은 배선부와 폴리이미드 필름과의 접합면에 부하가 걸려, 벗겨지기 쉬워진다. 따라서, 이것을 피하기 위해서는, 사용하는 폴리이미드 필름의 열팽창 계수는 10 ppm/℃~18 ppm/℃로 하는 것이 바람직하다.
폴리이미드 필름이 상기한 것 같은 산소 투과율이나 흡수성을 가지는 이유에 대해 본 발명자들은 하기와 같이 생각하고 있다.
일반적으로, 폴리이미드 필름은 그것의 내열성과 성형 방법에 의해 결정화하기 쉬운 것으로 알려져 있다. 결정화한 폴리이미드 필름에서는, 폴리이미드 분자가 정렬하여, 당해 분자와 분자 사이를 수분이 출입하기 쉬워진다. 즉, 적절히 결정화한 폴리이미드에서는, 막 두께 35 ㎛의 폴리이미드 필름을 사용하여 1013 hPa 하에서 측정해 얻은 산소 투과율의 값을 300~500 ㎤/㎡/24시간으로, 흡수율을 1~3%로 할 수 있다.
폴리이미드 필름이 결정화하고 있는지 또는 어떨지를 확인하려면, 폴리이미드 필름 표면을 박막 X선회절 측정하면 좋다. 결정화하고 있는 경우, 그 결정화도에 의해 다르기는 하지만, 통상 복수의 피크가 차트상에서 확인된다. 본 발명에서 2θ=12°~18°에서 반가폭이 1.5° 이하의 피크만이 나타나는 것을 사용하면, 그 정도로 결정화한 폴리이미드 필름이면, 본 발명의 적당한 산소 투과율과 흡수율을 가지는 폴리이미드 필름이 된다.
본 발명에 이용하는 폴리이미드 필름으로는, 상기 특성을 가지고 있으면 그 이외에 특별히 한정되는 것은 아니지만, 비페닐테트라카르본산을 주성분으로 하는 폴리이미드 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 비페닐테트라카르본산을 주성분으로 하는 폴리이미드 필름은, 내열성, 치수 안정성이 뛰어나기 때문에 바람직하다.
본 발명에 사용하는 폴리이미드 필름의 두께에 대해서는 특별히 한정되지 않 지만, 굴곡성의 확보나 금속막의 성막시의 수율을 고려하면, 25~50 ㎛인 것이 바람직하다.
또한, 미끄러짐 특성, 열전도성 등의 필름의 제특성을 개선하는 목적으로 필러가 첨가될 수도 있다. 이 경우, 필러로는 어떠한 것을 사용하여도 좋지만, 바람직한 예로는 실리카, 산화 티탄, 알루미나, 질화 규소, 질화 붕소, 인산 수소 칼슘, 인산 칼슘, 운모 등을 들 수 있다.
필러의 입경은 개질해야 할 필름 특성과 첨가하는 필러의 종류에 의해 결정되기 때문에, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 일반적으로는 평균 입경이 0.05~100 ㎛, 바람직하게는 0.1~75 ㎛, 더욱 바람직하게는 0. 1~50 ㎛, 특히 바람직하게는 0.1~25 ㎛이다. 입경이 상기 범위에 못미치면 개질 효과가 나타나기 어려워지고, 상기 범위를 넘어서면 표면성을 크게 해치거나 기계적 특성이 크게 저하될 가능성이 있다. 또한, 필러의 첨가 종류 수는 개질해야 할 필름 특성이나 필러 입경 등에 의해 결정되기 때문에, 특별히 한정되는 것은 아니다. 일반적으로 필러의 첨가량은 폴리이미드 100 중량부에 대해 0.01~100 중량부, 바람직하게는 0.01~90 중량부, 더욱 바람직하게는 0.02~80 중량부이다. 필러 첨가량이 상기 범위에 못미치면 필러에 의한 개질 효과가 나타나기 어렵고, 상기 범위를 넘어서면 필름의 기계적 특성이 크게 손상될 가능성이 있다.
이러한 폴리이미드 필름의 예로는, 예를 들어, 주식회사 가네카에서 시판되고 있는 아피칼 35 FP(등록상표)를 들 수 있다.
다음으로, 폴리이미드 필름의 제조 방법을 예시한다.
a)
전구체인 폴리아믹산의 제조
폴리아믹산을 제조하는 방법으로는 모든 공지의 방법 및 그것들을 조합한 방법을 이용할 수가 있다. 대표적인 중합 방법으로서 다음과 같은(a)~(e) 방법을 들 수 있다. 즉,
(a) 방향족 디아민을 유기극성 용매중에 용해하고, 이것에 같은 몰의 방향족 테트라카르본산 이무수물을 첨가하여 중합시킨다.
(b) 방향족 테트라카르본산 이무수물과 이에 대해 적은 몰량의 방향족 디아민 화합물을 유기극성 용매 중에서 반응시켜, 양말단에 산무수물기를 가지는 프리폴리머를 얻는다. 계속해서, 최종적으로 방향족 테트라카르본산 이무수물과 방향족 디아민 화합물이 실질적으로 같은 몰이 되도록 방향족 디아민 화합물을 첨가하여 중합시킨다.
(c) 방향족 테트라카르본산 이무수물과 이에 대해 과잉 몰량의 방향족 디아민 화합물을 유기극성 용매 중에서 반응시켜, 양말단에 아미노기를 가지는 프리폴리머를 얻는다. 계속해서, 최종적으로 방향족 테트라카르본산 이무수물과 방향족 디아민 화합물이 실질적으로 같은 몰이 되도록, 방향족 테트라카르본산 이무수물을 첨가하여 중합시킨다.
(d) 방향족 테트라카르본산 이무수물을 유기극성 용매 중에 용해 및/또는 분산시킨 후, 실질적으로 같은 몰이 되도록 방향족 디아민 화합물을 첨가하여 중합시킨다.
(e) 실질적으로 같은 몰의 방향족 테트라카르본산 이무수물과 방향족 디아민 의 혼합물을 유기극성 용매 중에서 반응시켜 중합한다.
폴리아믹산을 얻기 위하여 상기 (a)~(e) 중의 어느 방법을 이용해도 좋고, 부분적으로 조합하여 이용해도 좋다. 어느 방법으로 얻을 수 있는 폴리아믹산도 본 발명에 사용하는 폴리이미드 필름의 원료로서 이용할 수가 있다.
또, 상기 산이수물로는, 피로메리트산 이무수물, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르본산 이무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르본산 이무수물, 1,2,5,6-나프탈렌테트라카르본산 이무수물, 2,2',3,3'-비페닐테트라카르본산 이무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르본산 이무수물, 4,4'-옥시프탈산 이무수물, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐) 프로판 이무수물, 3,4,9,10-페릴렌테트라카르본산 이무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐) 프로판 이무수물, 1,1-비스(2,3-디카르복시페닐) 에탄 이무수물, 1,1-비스(3,4-디카르복시페닐) 에탄 이무수물, 비스(2,3-디카르복시페닐) 메탄 이무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐) 에탄 이무수물, 옥시디프탈산 이무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐) 술폰 이무수물, p-페닐렌 비스(트리메리트산 모노에스테르 산무수물), 에틸렌 비스(트리메리트산 모노에스테르 산무수물), 비스페놀 A비스(트리메리트산 모노에스테르 산무수물), 및 이들의 유사물을 포함하여, 이것들을 단독 또는, 임의의 비율의 혼합물이 바람직하게 사용할 수 있다.
이들 산 이무수물 중에서도 특히 피로메리트산 이무수물 및/또는 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르본산 이무수물 및/또는 4,4'-옥시프탈산 이무수물 및/또는 3,3'4,4'-비페닐테트라카르본산 이무수물의 사용이 바람직하고, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르본산 이무수물을 함유하는 산 이무수물의 혼합물의 사용이 보다 바람직 하다.
상기 방향족 디아민 화합물로는, 4,4'-디아미노디페닐프로판, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 벤지딘, 3,3'-디클로로벤지딘, 3,3'-디메틸벤지딘, 2,2'-디메틸벤지딘, 3,3'-디메톡시벤지딘, 2,2'-디메톡시벤지딘, 4,4'-디아미노디페닐술피드, 3,3'-디아미노디페닐술폰, 4,4'-디아미노디페닐술폰, 4,4'-옥시디아닐린, 3,3'-옥시디아닐린, 3,4'-옥시디아닐린, 1,5-디아미노나프탈렌, 4,4'-디아미노디페닐디에틸실란, 4,4'-디아미노디페닐실란, 4,4'-디아미노디페닐에틸포스핀옥사이드, 4,4'-디아미노디페닐 N-메틸 아민, 4,4'-디아미노디페닐 N-페닐 아민, 1, 4-디아미노벤젠(p-페닐렌 디아민), 1, 3-디아미노벤젠, 1, 2-디아미노벤젠, 비스{4-(4-아미노 페녹시)페닐}술폰, 비스{4-(3-아미노 페녹시)페닐}술폰, 4,4'-비스(4-아미노 페녹시)비페닐, 4,4'-비스(3-아미노 페녹시)비페닐, 1,3-비스(3-아미노 페녹시) 벤젠, 1,3-비스(4-아미노 페녹시)벤젠, 1,3-비스(4-아미노 페녹시)벤젠, 1,3-비스(3-아미노 페녹시)벤젠, 3,3'-디아미노벤조페논, 4,4-디아미노벤조페논 및 이들의 유사물 등을 들 수 있다.
본 발명에 사용하는 폴리이미드 필름용 폴리아믹산은, 상기 범위 중에서 방향족산 테트라카르본산 이무수물과 방향족 디아민의 종류, 배합비를 선정해 중합시키는 것으로 얻을 수 있다.
폴리아믹산을 합성하기 위한 바람직한 용매로는, 폴리아믹산을 용해하는 용매이면 어떠한 것도 사용할 수 있지만, 아미드계 용매, 즉, N,N-디메틸 포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등이 바람직하고, N,N-디메틸 포 름아미드, N,N-디메틸아세트아미드가 특히 바람직하다.
b)
폴리아믹산으로부터 폴리이미드로의 변환
앞에서 설명한 바로부터 얻을 수 있는 폴리아믹산을 포함한 유기 용액을 유리판, 알루미늄 박, 금속제 무한 벨트, 금속제 드럼 등의 지지체 상에 캐스팅하여 수지막을 얻는다. 이 때, 지지체 상에서 가열하는 것에 의해 부분적으로 경화 및/또는 건조시키지만, 이 때 열풍이나 원적외선 복사열을 주면 좋다. 또는, 지지체 그 자체를 가열해도 괜찮다. 또한, 열풍, 원적외선 방사열을 주는 수법과 지지체 그 자체를 가열하는 수법을 조합할 수도 있다.
가열에 의해 캐스팅된 수지막은, 자기 지지성이 있는 반경화 필름, 이른바 겔 필름이 되어, 지지체로부터 박리된다. 이 겔 필름은, 폴리아미드산으로부터 폴리이미드로의 경화의 중간 단계에 있다. 즉, 부분적으로 이미드화 되어 자기 지지성을 가지며, 용매 등의 잔류 휘발 성분을 가지는 것이다.
다음으로, 상기 겔 필름을 가열하고 잔존하는 용매를 제거하기 위하여 건조시켜, 이것과 함께 경화(이미드화)를 완료시키지만, 건조 및 경화시의 겔 필름의 수축을 피하기 위하여, 겔 필름의 단부를 핀 또는 텐터 클립 등으로 텐터 프레임으로 고정한 상태에서 가열로로 반송하여, 200~400℃로 가열해 폴리이미드 필름을 얻는다.
2)
금속화 폴리이미드 필름
다음으로, 금속화 폴리이미드 필름에 대해 설명한다.
앞에서 얻어진 특정의 폴리이미드 필름 표면에 니켈, 크롬, 및 이들의 합금 으로부터 선택되는 적어도 1종으로 이루어진 금속 박막을 건식 도금법으로 형성한다. 또한, 그 위에 동박막을 건식 도금법으로 형성한다. 더나아가, 동박막 위에 금속화 폴리이미드 필름의 사용 방법으로 대응하여 소정 두께의 동층을 습식 도금법으로 형성한다.
a)
금속 박막
금속 박막은, 폴리이미드 필름과 금속막의 밀착성이나 내열성 등의 신뢰성을 확보하기 위하여 설치되는 것이다. 따라서, 상기 금속 박막의 재질은, 폴리이미드 필름과 동층의 밀착력을 높게 하기 위하여, 니켈, 크롬, 및 이들 합금 중에서 선택되는 어느 하나로 되어 있지만, 밀착 강도나 배선 형성시의 에칭하기 쉬운 니켈-크롬 합금으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 니켈-크롬 합금의 농도 구배를 형성하기 위하여, 크롬 농도가 다른 복수의 니켈-크롬 합금층으로 금속 박막을 구성해도 좋다. 이러한 금속으로 구성하면, 금속화 폴리이미드 필름의 내식성, 이동 억제성이 향상되기 때문이다.
또한, 상기 금속 박막의 내식성을 보다 높게 하기 위하여, 상기 금속에 바나듐, 티탄, 몰리브덴, 코발트 등을 첨가해도 좋다.
또한, 건식 도금을 행하기 전에 폴리이미드 필름과 상기 금속 박막의 밀착성을 개선하기 위하여, 폴리이미드 필름 표면을 코로나 방전이나 이온 조사 등으로 표면 처리를 실시한 후, 산소 가스 분위기하에서 자외선 조사 처리를 하면 바람직한 결과를 얻을 수 있다. 이러한 처리 조건은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 통상의 금속화 폴리이미드 필름의 제조 방법에 적용되고 있는 조건으로도 좋다.
상기 금속 박막의 막 두께는 3~50 nm로 하는 것이 바람직하다. 3 nm 미만에서는, 상기 금속화 폴리이미드 필름의 금속층을 에칭하여 배선을 형성할 때, 에칭액이 상기 금속 박막을 침식시켜 폴리이미드 필름과 상기 금속 박막 사이에 스며들어 배선이 떠 버리는 경우가 있으므로 바람직하지 않다. 한편, 50 nm를 넘으면, 에칭하여 배선을 형성하는 경우에, 금속 박막이 완전하게 제거되지 않고 찌꺼기로 배선 사이에 남아, 배선 간의 절연 불량을 발생시킬 우려가 높아진다.
상기 금속 박막은 건식 도금법으로 성막하는 것이 바람직하다. 건식 도금법에는, 스퍼터링법, 마그네트론 스퍼터링법, 이온 도금법, 클러스터 이온 빔법, 진공 증착법, CVD법 등이 있으며, 어느 것을 이용해도 좋지만, 공업적으로는 마그네트론 스팩터법이 이용된다. 생산 효율이 높기 때문이다.
b)
동박막
상기 동박막은, 건식 도금법으로 얻은 것이 바람직하다. 사용하는 건식 도금법으로는, 상기에서 설명한 스퍼터링법, 마그네트론 스퍼터링법, 이온 도금법, 클러스터 이온 빔법, 진공 증착법, CVD법 등을 모두 이용할 수 있다. 상기 금속 박막을 마크네트론 스퍼터링법으로 성막한 후, 상기 동박막을 증착법으로 형성하는 것도 가능하다. 즉, 상기 금속 박막과 동박막을 같은 방법으로 건식 도금해야 하는 이유는 없다.
상기 동박막을 형성하는 이유는, 상기 금속 박막 위에 상기 동층을 전기 도금법에 의해 직접 형성하면, 통전 저항이 높고, 전기 도금의 전류 밀도가 불안정하게 되기 때문이다. 상기 동박막을 형성하는 것으로, 통전 저항을 내려 전기 도금 시의 전류 밀도의 안정화를 꾀할 수 있다. 이러한 동박막의 두께는 10 nm~1 ㎛로 하는 것이 바람직하다. 너무 얇으면 전기 도금시의 통전 저항을 충분히 내리지 못하고, 너무 두꺼우면 시간이 너무 걸려 생산성을 악화시켜, 경제성을 해치기 때문이다.
c)
동층
상기 동층의 두께는, 1.0~20.0 ㎛로 하는 것이 바람직하다. 1.0 ㎛ 미만이면, 배선을 형성했을 때 충분한 도전성을 얻을 수 없는 경우가 있으며, 20 ㎛를 넘으면 동층의 내부 응력이 너무 커지기 때문이다.
상기 동층은 습식 도금법으로 형성하는 것이 바람직하다. 건식 도금법에서는 소정의 두께까지 도금하려면 시간이 너무 걸려 생산성을 악화시켜 경제성을 해치기 때문이다. 습식 도금법으로는 전기 도금법과 무전해도금법이 있지만, 어느 것을 이용해도 좋고, 조합해 이용해도 좋지만, 전기 도금법이 간편하고 얻을 수 있는 동층이 치밀한 것이 되므로 바람직하다. 도금 조건은 공지의 조건으로 행해진다.
전기 도금법으로 동층을 형성하는 경우, 황산 욕을 이용하면 적당한 인장 응력을 가진 전착동층을 얻을 수 있으므로, 폴리이미드 필름의 팽창, 신축에 의한 내부 응력의 밸런스가 취하기 쉽기 때문에 보다 바람직하다.
전기 도금법에 의해 동층을 얻는 경우, 당해 동층의 내부 응력은, 폴리이미드 필름이 건조하기 전 상태에서 5~30 MPa의 인장 응력인 것이 바람직하다. 5 MPa 미만이면, 폴리이미드 필름을 건조시켰을 때에 폴리이미드 필름 신축 효과가 너무 커지고, 30 MPa를 넘는 인장 응력이면, 폴리이미드 필름을 건조시켰을 경우의 폴리이미드 필름의 신축 효과가 너무 작아지기 때문이다.
황산 욕에 의한 전기동도금은, 통상의 조건으로 수행하면 좋다. 도금 욕으로는, 일반적인 전기동도금에 사용되는 시판 황산구리 도금 욕을 이용할 수가 있다. 또한, 음극 전류 밀도는, 도금조의 평균 음극 전류 밀도를 1~3 A/d㎡로 하는 것이 바람직하다. 음극 전류 밀도의 평균 음극 전류 밀도가 1 A/d㎡ 미만에서는, 제조된 동층의 경도가 높아져 접히고 휘는 특성을 확보하는 것이 곤란해지고, 제조된 금속화 폴리이미드 필름을 이용해 플렉서블 배선판을 얻어도, 플렉서블 배선판은 플렉서블 특성이 양호한 것이 되지 않기 때문이다. 한편, 평균 음극 전류 밀도가 3 A/d㎡를 넘으면, 얻어진 동층내에서 발생하는 잔류 응력에 격차가 발생하기 때문이다.
황산 욕을 이용한 전기동도금 장치는, 건식 도금 공정과 마찬가지로, 롤 상의 폴리이미드 필름을, 전기동도금 장치 입구에 설치한 권출기로부터 감기 시작해, 반송하면서 도금조를 차례차례 통과시켜 권취기로 감아 꺼내면서 행하는 롤-트-롤 방식의 전기 도금 장치를 이용하는 것이 생산 효율을 올려 제조 비용을 저감하기 때문에 바람직하다. 이 경우, 필름의 반송 속도는, 50~150 m/h로 조정하는 것이 바람직하다. 반송 속도가 50 m/h 미만이면, 생산성이 너무 낮아지고, 150 m/h를 넘으면, 통전 전류량을 크게 해야 하므로 대규모의 전원 장치를 이용할 필요가 있어서, 설비가 고가로 되는 문제가 있다.
이와 같이 해서 얻어진 본 발명의 금속화 폴리이미드 필름은, JPCA BM01- 11.5.3(B법)(박리 시험)에 기반한 평가에서, 초기 밀착 강도가 900 N/m 이상이 되고, 온도 125℃, 습도 85%, 96 hr의 PCT 후의 밀착 강도가 600 N/m 이상이 된다.
3)
플렉서블 배선판
본 발명의 플렉서블 배선판은, 본 발명의 금속화 폴리이미드 필름을 이용해 서브트랙티브법 또는 세미애디티브법으로 가공해 얻은 것이다.
예를 들어, 서브트랙티브법으로 플렉서블 배선판을 제조하는 경우에는, 본 발명의 금속화 폴리이미드 필름의 금속층 표면에 레지스터층을 형성하고 그 위에 소정의 패턴을 가진 노광 마스크를 마련하여 그 위로부터 자외선을 조사해 노광하고, 현상하여 배선부를 얻기 위한 에칭 마스크를 얻는다. 그런 다음, 노출되어 있는 금속층을 에칭 제거하고, 잔존하는 에칭 마스크를 제거하고 수세하며, 필요한 곳에 소망한 도금을 행하여 본 발명의 플렉서블 배선판을 얻는다.
또한, 예를 들어, 세미애디티브법으로 플렉서블 배선판을 제조하는 경우에는, 본 발명의 금속화 폴리이미드 필름의 금속층 표면에 레지스터층을 형성하고 그 위에 소정의 배선 패턴을 가진 마스크를 마련하여 자외선을 조사해 노광하고, 현상하여 배선이 개구부가 되는 도금 마스크를 얻고, 전기동도금법에 의해 개구부에 노출된 금속층 표면상에 동을 석출시켜 배선을 구성한 후 도금 마스크를 제거한다. 그런 다음, 소프트 에칭하여 배선 이외의 금속층을 제거해 배선의 절연성을 확보하고 수세하며, 필요한 곳에 소망한 도금을 행하여 본 발명의 플렉서블 배선판을 얻는다.
따라서, 본 발명의 플렉서블 배선판의 배선 구조는, 어느 방법에 의해 제조 하여도 무방하며, 폴리이미드 필름 표면에 금속 박막, 동박막, 동층이 상기 순서로 적층된 구조가 되어 있다.
[실시예]
이하에서는, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 실시예로 이용한 산소 투과율의 측정 방법, 박막 X선회절 측정 조건, 밀착 강도의 측정 방법, Pressure Cooker Test의 조건은 하기와 같다.
(1) 산소 투과율: 온도 23℃ 조건하에서 JIS K7126의 차압법으로 준거하여 측정하였다.
(2) 박막 X선회절 측정 조건: 회절 장치로서 (주) 리가크제 수평형 X선회절 장치 SmartLab를 사용해 TD방향에 입사각(ω)을 0.1°, 샘플링폭을 0.1°, 측정 각도 2θ를 2°~60°로 하여 주사 속도를 4°/분으로 측정하였다.
(3) 밀착 강도: 선폭 1 mm, 길이 50 mm의 배선 패턴을 서브트랙티브법으로 형성하고, 이를 사용하여 JPCA BM01-11.5.3(B법)(박리 시험)에 정해진 바에 따라, 잡아당겨 벗기는 방식으로 구하였다.
(4) Pressure Cooker Test의 조건: 온도 125℃, 습도 85%, 96 hr로 하였다.
(5) 흡수율: ASTM D570에 정해진 바에 따라 20℃, 24 hr침지법(Immergion)에 의해 구하였다.
(6) 열팽창 계수: TMA(열기계 분석) 장치를 이용하여 50℃~200℃의 범위에서 TD방향에 대해 인장법에 의해 구하였다.
(실시예 1)
우선, 산소 투과율이 450 ㎤/(㎡·24시간 1013 hPa), 흡수율이 1.8%, 열팽창 계수가 TD방향: 11 ppm/℃로 하여, 도 1에 나타낸 박막 X선회절 결과로부터 알 수 있듯이, 2θ=14°에서 반가폭 1.0°의 피크만이 볼 수 있는 두께 35 ㎛의 비페닐테트라카르본산을 주성분으로 하는 길이가 긴 폴리이미드 필름((주) 가네카제, 아피칼 35 FP)를 사용하고, 이 폴리이미드 필름의 한 면에, 권출기, 스퍼터링 장치, 권취기로 구성된 스퍼터링 설비를 이용해 직류 스퍼터링법에 의해, 평균 두께 230Å의 20 질량% Cr의 크롬-니켈 합금층을 금속 박막으로서 형성하였다. 또한, 동일한 방법으로 금속 박막 위에 평균 두께 1000Å의 동박막을 형성하였다.
다음으로, 동박막 위에 전기동도금법에 의해, 두께 8 ㎛의 동층을 형성하여 금속화 폴리이미드 필름을 얻었다. 이용한 전기 도금 욕은, 동농도 23 g/l의 황산구리 도금 욕이며, 도금시의 욕 온도는 27℃으로 하였다. 또한, 도금조는 복수의 도금조를 연결시킨 복수 구조로 하였으며, 권출기와 권취기에 의해 한 면에 금속층이 형성된 폴리이미드 필름을 연속적으로 각 조에 침지되도록 반송하면서 전기 도금을 행하였다. 반송 속도는 75 m/h로 하고, 도금조의 평균 음극 전류 밀도를 1. 0~2. 5A/d㎡에 조정하여 동도금을 행하였다.
제조된 금속화 폴리이미드 필름의 초기 밀착 강도를 구하였는 바, 1028 N/m이며, PCT 시험 후의 밀착 강도는 691 N/m였다. 또한, 150℃로 168시간 보관 유지한 후의 밀착 강도는 446 N/m였다.
다음으로, 이 금속화 폴리이미드 필름을 사용해 배선 간격 35 ㎛, 전배선폭이 15000 ㎛의 COF(Chip on film)를 서브트랙티브법으로 만들고, 이것에 IC칩을 탑재하여, IC칩 표면의 전극과 배선의 리드부를 와이어 본딩 장치를 이용해 400℃에서 0.5초간의 본딩 처리 조건으로 와이어 본딩 하였다. 이때, 이너 리드부에 생긴 리드와 폴리이미드 필름과의 접합 불량의 비율은 0.0001%였다.
(실시예 2)
실시예 1에서 제조된 금속화 폴리이미드 필름을 사용해 배선 간격을 25 ㎛로 한 것 이외에 실시예 1과 동일하게 플렉서블 배선판을 만들어, 실시예 1과 동일하게 접합 불량의 비율을 구하였다. 이너 리드와 폴리이미드 필름과 접합 불량의 비율은 0.005%이며, 미세 피치에 대해도 충분한 치수 신뢰성이 있는 것을 알 수 있었다.
(비교예 1)
폴리이미드 필름으로서, 산소 투과율이 44 ㎤/(㎡·24h·atm), 흡수율이 1.7%, 열팽창 계수가 TD방향: 16 ppm/℃의 비페닐테트라카르본산을 주성분으로 하는 두께 38 ㎛폴리이미드 필름((주) 도레이듀퐁제, 카프톤 150 EN)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 금속화 폴리이미드 필름을 제조하였다. 또한, 카프톤 150 EN를 박막 X선회절 했는데, 2θ로 10°과 14°에서 큰 피크가 확인되었다.
제조된 금속화 폴리이미드 필름에 대해, 실시예 1과 동일하게 평가하였는 바, 초기 밀착 강도가 725 N/m이며, PCT 밀착 강도가, 412 N/m였다. 또한, 150℃에서 168 시간 보관 유지한 후의 밀착 강도는 423 N/m였다.
다음으로, 상기 금속화 폴리이미드 필름을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 배선폭 35 ㎛의 플렉서블 배선판을 만들어, 실시예 1과 동일하게 접합 불량의 비율을 구하였다. 배선의 이너 리드부에 생긴 접합 불량의 비율은 0.001%로서, 실시예와 비교할 때 불량하였으며, 배선폭 35 ㎛에 대해도 충분한 신뢰성을 가지는 것은 얻을 수 없었다.
(비교예 2)
배선 간격을 25 ㎛로 한 것 이외에는 비교예 1과 동일하게 플렉서블 배선판을 만들어, 실시예 1과 동일하게 접합 불량의 비율을 구하였다. 배선의 이너 리드부에 생긴 접합 불량의 비율은 0.1%이며, 미세 피치화 했을 경우에는 충분한 신뢰성을 가지는 것을 얻을 수 없었다.
(비교예 3)
폴리이미드 필름으로서, 산소 투과율이 8 ㎤/(㎡·24h·atm), 흡수율이 1, 4%, 열팽창 계수가 TD방향: 14ppm/℃의 비페닐테트라카르본산을 주성분으로 하는 두께 35 ㎛의 폴리이미드 필름(제품명, 우베흥산제 유피렉스 35 SGA)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 금속화 폴리이미드 필름을 제조하였다. 또한 유피렉스 35 SGA를 박막 X선회절 했는데, θ로 11°과 14°의 위치에서 큰 피크가 확인 되었다.
제조된 금속화 폴리이미드 필름에 대해, 실시예 1과 동일하게 평가하였는 바, 초기 밀착 강도는 756 N/m이며, PCT 밀착 강도는 516 N/m였다. 또한, 150℃에서 168 시간 보관 유지한 후의 밀착 강도는 436 N/m였다.
다음으로, 상기 금속화 폴리이미드 필름을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 배선폭 35 ㎛의 플렉서블 배선판을 만들어, 실시예 1과 동일하게 접합 불량의 비율을 구하였다. 배선의 이너 리드에 생긴 접합 불량의 비율은 0.001%로서, 실시예와 비교할 때 불량하였다.
(비교예 4)
배선 간격을 25 ㎛로 한 것 이외에는 비교예 3과 동일하게 플렉서블 배선판을 만들어, 실시예 1과 동일하게 접합 불량의 비율을 구하였다. 배선의 전극부에 생긴 접합 불량의 비율은 0.1%이며, 미세 피치화 했을 경우에는 신뢰성을 가지는 것을 얻을 수 없는 것을 확인하였다.
이상에서 알 수 있듯이, 본 발명의 금속화 폴리이미드 필름은 초기 밀착 강도 및 PCT 시험 후의 PCT 밀착력이 지극히 높기 때문에, 이것을 사용하여 미세 피치의 플렉서블 배선판을 만들어도, 당해 배선판에 IC 실장시에 400℃ 이상의 온도로 가압해 와이어 본딩을 실시해도, 리드가 폴리이미드 필름으로부터 벗겨지는 일 없이, 플렉서블 배선판으로서 지극히 신뢰성의 높은 것을 얻을 수 있다. 이에 반하여, 본 발명의 조건에 맞지 않는 금속화 폴리이미드 필름을 사용해 만든 플렉서 블 배선판에서는, 미세 피치는커녕 배선폭 35 ㎛에서도 신뢰성의 높은 플렉서블 배선판을 얻을 수 없음을 알 수 있다.
초기 밀착 강도 및 PCT 밀착력이 지극히 높은 본 발명의 금속화 폴리이미드 필름을 사용하여 미세 피치의 플렉서블 배선판을 만들면, 당해 배선판에 IC 실장시에 400℃ 이상의 온도로 가압하여 와이어 본딩을 실시해도, 리드가 폴리이미드 필름으로부터 벗겨지는 일이 없고, 플렉서블 배선판으로서 지극히 신뢰성의 높은 것을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명은 최근 요구되고 있는 플렉서블 배선판 제조용의 기재로서 그 공업적 가치가 지극히 높다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 사용한 폴리이미드 필름의 박막 X선회절의 차트이다.
Claims (8)
- 도금법에 의해 폴리이미드 필름의 표면에 직접 금속막이 형성된 금속화 폴리이미드 필름으로서, 상기 폴리이미드 필름은, 막 두께 35 ㎛일 때 1013 hPa 하에서 측정한 산소 투과율이 300~500 ㎤/m2/24시간이고, 흡수율이 1~3%인 것을 특징으로 하는 금속화 폴리이미드 필름.
- 제 1 항에 있어서, 상기 폴리이미드 필름은 열팽창 계수가 10 ppm/℃~18 ppm/℃인 것을 특징으로 하는 금속화 폴리이미드 필름.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 폴리이미드 필름은 비페닐테트라카르본산과 디아민 화합물에 의한 이미드 결합을 폴리이미드 분자 중에 포함하며, 그것의 표면의 TD방향을 박막 X선회절 측정(Cu Kα 입사각=0.1°) 하였을 때, 2θ=12°~18°에서 반가폭(半價幅)이 1.5° 이하의 피크만을 가지는 것을 특징으로 하는 금속화 폴리이미드 필름.
- 제 1 항에 있어서, 상기 금속막은 니켈, 크롬, 및 이들의 합금으로부터 선택되는 적어도 1종으로 이루어진 금속 박막과, 상기 금속 박막 위에 형성된 동박막, 및 상기 동박막 위에 형성된 동층의 3층으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 금속화 폴리이미드 필름.
- 제 4 항에 있어서, 상기 금속 박막과 동박막은 건식 도금법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속화 폴리이미드 필름.
- 제 4 항에 있어서, 상기 동층은 습식 도금법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속화 폴리이미드 필름.
- 제 4 항에 있어서, 상기 금속막의 두께가 20 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 금속화 폴리이미드 필름.
- 제 1 항에 따른 금속화 폴리이미드 필름을 사용하여 만들어진 플렉서블 배선판.
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Cited By (2)
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| KR20140073713A (ko) * | 2012-12-06 | 2014-06-17 | 도레이케미칼 주식회사 | 연성동박적층필름 및 이의 제조방법 |
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