KR101708520B1 - 전자 회로 응용을 위한 다층 필름 및 그에 관한 방법 - Google Patents

전자 회로 응용을 위한 다층 필름 및 그에 관한 방법 Download PDF

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토마스 에드워드 카르니
로사 이렌 곤잘레즈
메레디스 엘. 둔바르
제임스 피. 오취스너
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이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
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Abstract

본 발명은 전자 회로 응용을 위한 다층 필름에 관한 것이며, 이 다층 필름은 원하지 않는 전자 및 전자기파 간섭에 대한 유리한 장벽 특성을 가지며, 또한 먼지 또는 기타 유사한 유형의 원하지 않는 이물질 간섭에 대한 보호를 갖는다. 본 발명의 다층 필름은 적어도 3개의 층을 갖는다. 제1 외부 층은 폴리이미드 기본 중합체, 카본 블랙 충전제 및 유전체 충전제를 포함한다. 코어 층은 5 중량% 미만의 충전제를 갖는 폴리이미드이다. 제2 외부 층은 제1 외부 층과 유사하며, 폴리이미드 기본 중합체, 저전도성 카본 블랙 충전제 및 유전체 충전제를 함유한다. 2개의 외부 층은 동일하거나 상이할 수 있다. 선택적으로, 추가 층들이 또한 2개의 외부 층들 사이에 사용될 수 있다.

Description

전자 회로 응용을 위한 다층 필름 및 그에 관한 방법{MULTILAYER FILM FOR ELECTRONIC CIRCUITRY APPLICATIONS AND METHODS RELATING THERETO}
본 발명의 분야는 전자 회로 응용에 사용되는 다층 폴리이미드 필름이다.
대체로 말하면, 커버레이(coverlay)가 알려져 있으며, 일반적으로 전자 재료, 예를 들어 가요성 인쇄 회로 기판, 전자 구성요소 또는 집적 회로 패키지 리드프레임을 보호하기 위한 장벽 필름(barrier film)으로서 사용된다. 푸쿠타케(Fukutake) 등의 미국 특허 제5,473,118호를 전반적으로 참조한다. 통상적인 커버레이는 많은 원하지 않는 결함들, 예를 들어 긁힘, 산화 및 오염으로부터 보호할 수 있다. 그러나, 전자장치 응용을 위한 점점 더 보다 낮은 비용이고 보다 고성능인 필름에 대한 필요성이 지속되고 있다.
제1 외부 층 - 제1 외부 층은 제1 외부 층의 총 중량을 기준으로 45 내지 98.9 중량%의 양의 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체, 제1 외부 층의 총 중량을 기준으로 1 내지 15 중량%의 양의 제1 외부 층 카본 블랙 충전제, 및 제1 외부 층의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 40 중량%의 양의 제1 외부 층 유전체 충전제(dielectric filler)를 가짐 - ;
코어 층 - 코어 층은 코어 층의 총 중량을 기준으로 95 중량% 이상의 양의 코어 층 폴리이미드 기본 중합체를 가짐 - ; 및
제2 외부 층 - 제2 외부 층은 제2 외부 층의 총 중량을 기준으로 45 내지 98.9 중량%의 양의 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체, 제2 외부 층의 총 중량을 기준으로 1 내지 15 중량%의 양의 제2 외부 층 저전도성 카본 블랙 충전제, 및 제2 외부 층의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 40 중량%의 양의 제2 외부 층 유전체 충전제를 가짐 - 을 갖는 다층 필름이 개시된다.
제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체, 코어 층 폴리이미드 기본 중합체, 및 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체는 각각 동일하거나 상이할 수 있으며, 하나의 폴리이미드 중합체 또는 하나 초과의 폴리이미드 중합체를 각각 포함할 수 있다. 본 발명의 그러한 다층 필름은 두께가 6 내지 200 마이크로미터의 범위 내일 수 있다.
또한,
제1 외부 층 - 제1 외부 층은 제1 외부 층의 총 중량을 기준으로 45 내지 98.9 중량%의 양의 제1 외부 층 기본 중합체, 제1 외부 층의 총 중량을 기준으로 1 내지 15 중량%의 양의 제1 외부 층 카본 블랙 충전제, 및 제1 외부 층의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 40 중량%의 양의 제1 외부 층 유전체 충전제를 가짐 - ;
코어 층 - 코어 층은 코어 층의 총 중량을 기준으로 95 중량% 이상의 양의 코어 층 폴리이미드 기본 중합체를 가짐 - ; 및
제2 외부 층 - 제2 외부 층은 제2 외부 층의 총 중량을 기준으로 45 내지 98.9 중량%의 양의 제2 외부 층 기본 중합체, 제2 외부 층의 총 중량을 기준으로 1 내지 15 중량%의 양의 제2 외부 층 저전도성 카본 블랙 충전제, 및 제2 외부 층의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 40 중량%의 양의 제2 외부 층 유전체 충전제를 가짐 - 을 갖는 다층 필름이 개시된다.
제1 외부 층 기본 중합체, 코어 층 기본 중합체, 및 제2 외부 층 기본 중합체는 각각 동일하거나 상이할 수 있으며, 폴리에스테르, 액정 중합체, 플루오로중합체, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르케톤케톤, 폴리아미드, 폴리아라미드, 폴리설폰아미드 및 이들의 유도체 또는 조합으로 이루어진 군의 하나 이상의 구성원을 각각 포함할 수 있다. 본 발명의 그러한 다층 필름은 두께가 6 내지 200 마이크로미터의 범위 내일 수 있다.
<도 1>
도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 단면 사시도. 이 단면도는 선택적인 접착제 층을 갖는 다층 필름의 것이다.
하기의 설명은 단지 예시적이고 설명적이며, 첨부된 특허청구범위에서 한정된 본 발명을 제한하지 않는다.
본 명세서에서 용어 "다층 필름"은 커버레이어(들), 커버 층(들) 또는 커버레이(들)와 상호교환적으로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 용어 "피니싱(finishing) 용액"은 저분자량 폴리아믹산 용액에 첨가되어 폴리아믹산 용액의 분자량 및 점도를 증가시키는 극성 비양성자성 용매 중의 이무수물(dianhydride)을 나타낸다. 사용되는 이무수물은 전형적으로 폴리아믹산을 제조하는 데 사용되는 것과 동일한 이무수물(또는 하나 초과가 사용될 경우에는 동일한 이무수물들 중 하나)이다.
본 명세서에서 용어 "피니싱된(finished) 폴리아믹산"은 저분자량 폴리아믹산이 원하는 분자량 및 점도로 증가된 경우를 나타낸다.
용어 "폴리이미드 기본 중합체"는 적어도 하나의 이미드 부분을 갖는 임의의 중합체성 물질 - 중합체, 올리고머, 예비중합체(prepolymer) 등을 포함함 - 을 의미하는 것으로 의도된다. 또한, 폴리이미드 기본 중합체는 단지 단일 유형의 폴리이미드 중합체만을 의미하는 것으로 의도되는 것이 아니라, 상이한 폴리이미드 중합체성 물질들의 블렌드를 의미하는 것으로도 의도된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "이무수물"은 그의 전구체, 유도체 또는 유사체를 포함하는 것으로 의도되는데, 이들은 기술적으로는 이무수물이 아닐 수 있지만, 그럼에도 불구하고 다이아민과 반응하여 폴리아믹산을 형성할 것이며, 이 폴리아믹산은 다시 폴리이미드로 전환될 수 있을 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "다이아민"은 그의 전구체, 유도체 또는 유사체를 포함하는 것으로 의도되는데, 이들은 기술적으로는 다이아민이 아닐 수 있지만, 그럼에도 불구하고 이무수물과 반응하여 폴리아믹산을 형성할 것이며, 이 폴리아믹산은 다시 폴리이미드로 전환될 수 있을 것이다.
본 발명은 전자 회로 응용을 위한 다층 필름에 관한 것이다. 일 실시 형태에서, 도 1은 선택적인 접착제 층(18)을 갖는 다층 필름(10)을 도시한다. 선택적인 접착제 층(18)은 다층 필름을 회로 기판에 접합시키는 데 사용될 수 있다. 다층 필름(10)은 제1 외부 층(12), 유전체 코어 층(14), 및 제2 외부 층(16)을 갖는다. 다층 필름(10)의 제1 외부 층(12)은 제1 외부 층 카본 블랙 충전제(20)를 가지며, 제2 외부 층(16)은 제2 외부 층 저전도성 카본 블랙(24)을 갖는다. 제1 외부 층(12) 및 제2 외부 층(16)은 또한 유전체 충전제(22) 및 유전체 충전제(26)를 (각각) 포함하며, 여기서 이들 층(12, 16)의 유전체 충전제는 동일하거나 상이할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 2개의 외부 층(12, 16) 어느 것도, 예를 들어 라미네이션 또는 공압출에 의해 코어 층(14)에 직접 접합될 수 있거나, 접착제에 의해 코어 층에 접착될 수 있다.
다층 필름(10)은 하기를 포함하는 제1 외부 층(12)을 갖는다:
i. 제1 외부 층(12)의 총 중량을 기준으로 45 내지 98.9 중량%의 양의 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체,
ii. 제1 외부 층(12)의 총 중량을 기준으로 1 내지 15 중량%의 양의 제1 외부 층 카본 블랙 충전제(20) - 이는 사실상 임의의 카본 블랙, 예를 들어 저전도성 카본 블랙 및/또는 고전도성 카본 블랙일 수 있음 - ,
iii. 제1 외부 층(12)의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 40 중량%의 양의 제1 외부 층 유전체 충전제(22).
다층 필름(10)은 코어 층 폴리이미드 기본 중합체를 포함하는 코어 층(14)을 갖는다. 코어 층 폴리이미드 기본 중합체는 코어 층(14)의 총 중량을 기준으로 적어도 95 중량%의 양으로 존재한다. 일 실시 형태에서, 코어 층(14)은 유전체 층이다. 다층 필름(10)은 하기를 포함하는 제2 외부 층(16)을 갖는다:
i. 제2 외부 층(16)의 총 중량을 기준으로 45 내지 98.9 중량%의 양의 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체,
ii. 제2 외부 층(16)의 총 중량을 기준으로 1 내지 15 중량%의 양의 제2 외부 층 저전도성 카본 블랙 충전제(24),
iii. 제2 외부 층(16)의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 40 중량%의 양의 제2 외부 층 유전체 충전제(26).
제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체, 코어 층 폴리이미드 기본 중합체, 및 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체는 각각 동일하거나 상이할 수 있으며, 하나의 폴리이미드 중합체 또는 하나 초과의 폴리이미드 중합체를 각각 포함할 수 있다.
일 실시 형태에서, 다층 필름(10)은 두께가 6 내지 50 마이크로미터의 범위이다.
일부 실시 형태에서, 흑색 매트(matte) 외관이 다층 필름에 필수적이며, 생성되는 다층 필름은 비교적 얇을 수 있으며, 유리한 내균열성 및 내긁힘성을 가질 수 있으며, 유리한 접착력을 가질 수 있으며, 유리한 굴곡 내구성을 가질 수 있으며, 또한 유리한 인화성 등급(예를 들어, V-0)을 가질 수 있다.
다층 필름(10)의 제1 외부 층(12)은 다층 필름(10)이 회로 기판에 적용될 때 최외부 층인 것으로 의도되며, 따라서 제2 외부 층(16)은 본 발명의 다층 필름(10)이 회로 기판에 적용되거나 접합될 때 회로 기판에 가장 가까운 것으로 의도된다. 제1 외부 층(12)은 제1 외부 층(12)의 총 중량을 기준으로 하기의 중량 백분율, 즉 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 및 98.9 중량% 중 임의의 2개 사이 및 선택적으로 이들 2개를 포함하는 범위로 존재하는 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체를 포함한다. 본 발명의 폴리이미드는 양호한 열적, 치수적 및 물리적 특성을 제공한다. 일부 실시 형태에서, 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체는 적어도 하나의 방향족 이무수물 및/또는 적어도 하나의 방향족 다이아민으로부터 유도된다.
일 실시 형태에서, 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체는 동일하거나 상이하며, 하기와 같은 하나 이상의 방향족 이무수물로부터 각각 유도된다:
1. 2,2-비스(3,4-다이카르복시페닐) 헥사플루오로프로판;
2. 2,3,6,7-나프탈렌 테트라카르복실산 이무수물;
3. 3,3',4,4'-바이페닐 테트라카르복실산 이무수물;
4. 1,2,5,6-나프탈렌 테트라카르복실산 이무수물;
5. 2,2',3,3'-바이페닐 테트라카르복실산 이무수물;
6. 3,3',4,4'-벤조페논 테트라카르복실산 이무수물;
7. 2,2-비스(3,4-다이카르복시페닐) 프로판 이무수물;
8.비스(3,4-다이카르복시페닐) 설폰 이무수물;
9. 3,4,9,10-페릴렌 테트라카르복실산 이무수물;
10. 비스(3,4-다이카르복시페닐) 프로판 이무수물;
11. 1,1-비스(2,3-다이카르복시페닐) 에탄 이무수물;
12. 1,1-비스(3,4-다이카르복시페닐) 에탄 이무수물;
13. 비스(2,3-다이카르복시페닐) 메탄 이무수물;
14. 비스(3,4-다이카르복시페닐) 메탄 이무수물;
15. 4,4'-옥시다이프탈산 이무수물;
16. 비스(3,4-다이카르복시페닐) 설폰 이무수물; 및
17. 이들의 혼합물.
다른 실시 형태에서, 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및/또는 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체는 선택적으로 하기와 같은 하나 이상의 지방족 이무수물로부터 유도된다:
1. 사이클로부탄 이무수물,
2. [1S*,5R*,6S*]-3-옥사바이사이클로[3.2.1]옥탄-2,4-다이온-6-스피로-3-(테트라하이드로푸란- 2,5-다이온) 및
3. 이들의 혼합물.
본 발명의 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및/또는 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체를 합성하는 데 사용하기에 적합한 다이아민에는 방향족 다이아민, 지방족 다이아민 및 이들의 혼합물이 포함된다. 방향족 다이아민의 예에는 하기가 포함된다:
1. 4,4'-다이아미노다이페닐 프로판;
2. 4,4'-다이아미노 다이페닐 메탄;
3. 벤지딘;
4. 3,3'-다이클로로벤지딘;
5. 4,4'-다이아미노 다이페닐 설파이드;
6. 3,3'-다이아미노 다이페닐 설폰;
7. 4,4'-다이아미노 다이페닐 설폰;
8. 1,5-다이아미노 나프탈렌;
9. 4,4'-다이아미노 다이페닐 다이에틸실란;
10. 4,4'-다이아미노 다이페닐실란;
11. 4,4'-다이아미노 다이페닐 에틸 포스핀 옥사이드;
12. 4,4'-다이아미노 다이페닐 N-메틸 아민;
13. 4,4'-다이아미노 다이페닐 N-페닐 아민;
14. 1,4-다이아미노벤젠(p-페닐렌 다이아민);
15. 1,3-다이아미노벤젠;
16. 1,2-다이아미노벤젠;
17. 1,3-비스-(4-아미노페녹시) 벤젠;
18. 3,4' 다이아미노 다이페닐 에테르;
19. 2,2'-비스(트라이플루오로메틸) 벤지덴;
20. 4,4'-다이아미노바이페닐;
21. 9,9'-비스(4-아미노)플루오린; 및
이들의 혼합물.
적합한 지방족 다이아민의 예에는 하기가 포함된다:
1. 헥사메틸렌 다이아민,
2. 도데칸 다이아민,
3. 사이클로헥산 다이아민, 및
4. 이들의 혼합물.
다른 실시 형태에서, 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및/또는 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체는 파이로멜리트산 이무수물 및 4,4'-옥시다이아닐린으로부터 유도된다. 일 실시 형태에서, 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및/또는 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체는 상기 다이아민 및 이무수물 중 임의의 것으로부터 유도된다. 일 실시 형태에서, 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및/또는 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체는 15 내지 85 몰%의 바이페닐테트라카르복실산 이무수물, 15 내지 85 몰%의 파이로멜리트산 이무수물, 30 내지 100 몰%의 p-페닐렌다이아민 및 0 내지 70 몰%의 4,4'-다이아미노다이페닐 에테르로부터 유도된다. 그러한 코폴리이미드는 미국 특허 제4,778,872호에 추가로 기재되어 있다.
일 실시 형태에서, (제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및/또는 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체의) 폴리이미드 이무수물 성분은 파이로멜리트산 이무수물("PMDA")이고, (제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및/또는 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체의) 폴리이미드 다이아민 성분은 4,4'-옥시다이아닐린("4,4 ODA")과 p-페닐렌다이아민("PPD")의 조합이다. 일 실시 형태에서, (제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및/또는 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체의) 폴리이미드 이무수물 성분은 파이로멜리트산 이무수물("PMDA")이고, (제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및/또는 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체의) 폴리이미드 다이아민 성분은 4,4'-옥시다이아닐린("4,4 ODA")과 p-페닐렌다이아민("PPD")의 조합이며, 여기서 ODA 대 PPD의 비(ODA : PPD)는 하기 몰비 중 임의의 것이다: i. 20 내지 80:80 내지 20; ii. 50 내지 70:50 내지 30; 또는 iii. 55 내지 65:45 내지 35. 일 실시 형태에서, (제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및/또는 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체의) 폴리이미드 이무수물 성분은 PMDA이고, (제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및/또는 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체의) 다이아민 성분은 ODA 대 PPD의 몰비(ODA : PPD)가 약 58 내지 62:38 내지 42이다.
제1 외부 층(12)은 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 내에 산재된 제1 외부 층 카본 블랙 충전제(20)를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 제1 외부 층(12)의 제1 외부 층 카본 블랙 충전제는 선택된 특정 실시 형태에 따라 임의의 퍼니스(furnace) 블랙, 아세틸렌 블랙, 골탄, 채널 타입 블랙 등과 같은 임의의 카본 블랙일 수 있다. 저전도성 카본 블랙은 일반적으로 양호한 유전체 특성을 유지하는 반면, 고전도성 카본 블랙은 물질의 전도성을 증가시킨다. 어느 것이든 다층 필름의 제1 외부 층(12)에 흑색 외관을 제공할 것이다. 일부 실시 형태에서, 저전도성 카본 블랙은 고도로 표면 산화된 카본 블랙이다.
(카본 블랙 충전제의) 표면 산화의 정도를 평가하기 위한 하나의 방법은 카본 블랙의 휘발성 물질 함량을 측정하는 것이다. 휘발성 물질 함량은 7분 동안 950℃에서 하소될 때의 중량 손실을 계산함으로써 측정될 수 있다. 일반적으로 말하면, 고도로 표면 산화된 카본 블랙은 폴리아믹산 용액(폴리이미드 전구체) 중에 용이하게 분산될 수 있으며, 이 폴리아믹산 용액은 다시 본 발명의 (잘 분산된) 충전된 폴리이미드 기본 중합체로 이미드화될 수 있다. 카본 블랙 입자(응집체)가 서로 접촉되어 있지 않다면, 전자 터널링, 전자 호핑 또는 기타 전자 흐름 메커니즘이 일반적으로 억제되어, 보다 낮은 전기 전도성을 초래한다고 생각된다.
일부 실시 형태에서, 제1 외부 층 저전도성 카본 블랙 충전제는 휘발성 물질 함량이 5%, 7%, 9%, 10%, 11%, 13 또는 14%(중량 기준) 이상이다. 일 실시 형태에서, 저전도성 카본 블랙 충전제는 채널 타입 블랙이다. 다른 실시 형태에서, 제1 저전도성 카본 블랙 충전제는 휘발성 물질 함량이 5%, 7%, 9%, 10%, 11%, 13 또는 14%(중량 기준) 이상인 채널 타입 블랙이다. 다른 실시 형태에서, 제1 외부 층 카본 블랙 충전제는 ASTM D2414에 의한 다이부틸 프탈레이트(DBP) 오일 흡수도가 70 ml/100 g 미만이고, ASTM D6556에 의한 BET 표면적이 100 ㎡/g 미만인 퍼니스 블랙이다. 고립된 개개의 입자(응집체)의 균일한 분산은 다층 필름의 제1 외부 층(12)에 대하여 낮은 전기 전도성을 제공할 뿐만 아니라 추가로 균일한 색상 강도를 갖는 제1 외부 층(12)을 생성한다. 다른 실시 형태에서, 안료, 염료, 또는 카본 블랙 착색제에 대한 임의의 다른 대안물이 흑색 이외의 소정 색상을 갖는 외부 층을 생성하는 데 사용될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 제1 외부 층 카본 블랙 충전제(20)는 제1 외부 층(12)의 총 중량을 기준으로 하기의 중량 백분율, 즉 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 및 15 중량% 중 임의의 2개 사이 및 선택적으로 이들 2개를 포함하는 범위 내에 존재한다. 일부 실시 형태에서, 제1 외부 층 카본 블랙 충전제는 제1 외부 층(12)의 총 중량을 기준으로 하기, 즉 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 및 15 중량% 중 임의의 2개 사이 및 선택적으로 이들 2개를 포함하는 범위 내에 존재한다. 일부 실시 형태에서, 제1 외부 층 카본 블랙 충전제는 저전도성 카본 블랙 충전제, 예를 들어 에보닉 인더스트리즈(Evonik Industries)로부터의 스페셜 블랙(Special Black) 4™이다. 충전제 로딩이 증가함에 따라, 필름은 저전도성 카본 블랙 충전제가 사용될 때에도 더 전도성으로 되는 경향이 있을 것이다. 충전제 로딩이 감소함에 따라, 색상의 강도 및/또는 불투명도가 저하되는 경향이 있을 것이다. 일부 실시 형태에서, 카본 블랙은 밀링된다. 일부 실시 형태에서, 제1 외부 층 카본 블랙 충전제의 (최대 치수에 있어서의) 평균 입자 크기는 하기의 크기, 즉 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 및 1.0 마이크로미터 중 임의의 2개 사이 및 이들 2개를 포함하는 범위 내에 있다.
제1 외부 층(12)은 제1 외부 층 유전체 충전제(22)를 추가로 포함한다. 제1 외부 층 유전체 충전제(22)는 제1 외부 층(12)의 총 중량을 기준으로 하기의 중량 백분율, 즉 0.1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38 및 40 중량% 중 임의의 2개 사이 및 선택적으로 이들 2개를 포함하는 범위 내에 존재한다. 유전체 충전제의 양이 증가함에 따라, 필름은 더 취성으로 되는 경향이 있어, 필름을 제조 공정 동안 다루기 더 어렵게 한다. 더 낮은 양 또는 농도의 유전체 충전제는 보다 양호한 물리적 특성을 갖는 필름을 제공할 수 있지만, 원하는 불투명도를 달성하는 데 필요한 필름 두께가 일반적으로 증가된다. 유전체 충전제는 매트(저광택) 외관을 부여하는 데, 그리고 다층 필름의 원하는 광학 밀도(불투명도)를 달성하는 데 사용된다. 보다 큰 입자가 표면 조도의 증가로 인한 매트 표면을 생성하는 데 효과적일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 외부 층 유전체 충전제의 평균 입자 크기는 (적어도 하나의 치수에 있어서 그리고 일부 실시 형태에서 모든 치수에 있어서) 하기의 크기, 즉 0.01, 0.02, 0.05, 0.07, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 2.0, 3.0 및 4.0 마이크로미터 중 임의의 2개 사이 및 선택적으로 이들 2개를 포함하는 범위 내에 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 외부 층 유전체 충전제는 밀링된다. 60도 광택 값에 대하여 일반적으로 허용되는 범위는 다음과 같다:
10 미만 무광(flat)
10 내지 70 매트(matte), 새틴(satin), 반광(semi-gloss)(다양한 용어가 사용됨)
70 초과 유광(glossy).
본 발명의 목적을 위하여, 50 이하의 60도 광택 값이 가장 바람직하다.
일부 실시 형태에서, 제1 외부 층 유전체 충전제는 이산화규소, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산칼슘마그네슘, 산화칼슘, 산화마그네슘, 활석, 규산마그네슘, 규산알루미늄, 규산알루미늄마그네슘, 규산칼슘, 점토, 운모, 황산바륨, 질화붕소, 질화알루미늄, 티탄산바륨, 티탄산스트론튬, 알루미나 3수화물, 황산칼슘, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 훈타이트(huntite), 염기성 탄산마그네슘, 멜라민 폴리포스페이트, 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되지만 이로 한정되지 않는다. 일부 실시 형태에서, 제1 외부 층 유전체 충전제는 산화알루미늄이다. 일부 실시 형태에서, 제1 외부 층 유전체 충전제는 알베마를 코포레이션(Albemarle Corp.)으로부터의 마르톡시드(Martoxid) MZS-1 알루미나이다.
제1 외부 층(12)은 일반적으로 저광택(예를 들어, 매트 흑색) 외관을 제공한다.
제1 외부 층(12)은 당업계에 잘 알려진, 충전된 폴리이미드 층을 제조하기 위한 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다. 일 실시 형태에서, 폴리아믹산 용매는 중합 반응물들 중 하나 또는 둘 모두를 용해시키는 데 사용되며, 일 실시 형태에서 폴리아믹산 중합 생성물을 용해시킬 것이다. 용매는 중합 반응물들 모두와 폴리아믹산 중합 생성물과 실질적으로 비반응성이어야 한다.
일 실시 형태에서, 폴리아믹산 용매는 액체 N,N-다이알킬카르복실아미드, 예를 들어 저분자량 카르복실아미드, 특히 N,N-다이메틸포름아미드 및 N,N-다이에틸아세트아미드이다. 이 부류의 용매들의 다른 유용한 화합물은 N,N-다이에틸포름아미드 및 N,N-다이에틸아세트아미드이다. 사용될 수 있는 다른 용매는 다이아메틸 설폭사이드, N-메틸-2-피롤리돈, 테트라메틸 우레아, 다이메틸설폰 등이다. 이 용매들은 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다. 사용되는 용매의 양은 폴리아믹산의 75 내지 90 중량%의 범위일 수 있는데, 이는 이 농도가 유용한 중합체 분자량을 제공하는 것으로 밝혀졌기 때문이다.
폴리아믹산 용액은 일반적으로 건성 용매 중에 다이아민을 용해시키고, 불활성 분위기에서 교반 및 제어된 온도의 조건 하에서 이무수물을 서서히 첨가함으로써 제조된다. 다이아민은 일반적으로 용매 중에 5 내지 15 중량% 용액으로서 존재하며, 다이아민 및 이무수물은 대략 등몰량으로 통상 사용된다.
일 실시 형태에서, 제1 외부 층은 i. 저전도성 카본 블랙, 유전체 충전제 및 폴리아믹산을 포함하는 슬러리를 제조하여 폴리아믹산 용액을 생성하고, ii. 이어서 폴리아믹산 용액의 폴리아믹산을 이미드화하여 카본 블랙 및 유전체 충전제 충전된 폴리이미드를 제공함으로써 생성된다. 일 실시 형태에서, 카본 블랙은 용매 담체(예를 들어, 다이메틸아세트아미드 "DMAC")에 의해 폴리아믹산 용액 내로 혼입된다. 일부 실시 형태에서, 카본 블랙 슬러리는 회전자 고정자 고속 분산 밀 내에서 혼합된다. 일부 실시 형태에서, 카본 블랙 슬러리는 원하는 입자 크기가 달성될 때까지 밀링된다. 일부 실시 형태에서, 볼 밀이 사용된다. 일부 실시 형태에서, 밀링된 카본 블랙 슬러리는 여과되어 임의의 원하지 않는 큰 잔류 입자를 제거한다. 카본 블랙 슬러리는 혼합기를 구비한 탱크 내에 저장되어 슬러리가 사용될 준비가 될 때까지 또는 슬러리가 밀링 후 바로 사용될 수 있을 때까지 분산을 유지할 수 있다.
유전체 충전제를 포함하는 유전체 충전제 슬러리는 저전도성 카본 블랙 슬러리와 동일한 방식으로 제조될 수 있다. 일 실시 형태에서, 유전체 충전제 슬러리는 원하는 입자 크기에 도달하도록 볼 밀을 사용하여 밀링된다. 유전체 충전제 슬러리는 바로 사용될 수 있거나 또는 사용될 준비가 될 때까지 분산을 유지하기 위하여 혼합기를 구비한 탱크 내에 저장될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 밀링된 유전체 충전제 슬러리는 임의의 큰 잔류 입자를 제거하도록 여과된다. 일부 실시 형태에서, 유전체 충전제 슬러리는 필터를 통하여 연속하여 재순환되어 임의의 큰 잔류 입자 또는 응집체를 제거한다.
폴리아믹산 용액은 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 제조될 수 있다. 폴리아믹산 용액은 여과될 수도 있거나 아닐 수도 있다. 일부 실시 형태에서, 이 용액은 고전단 혼합기 내에서 카본 블랙 슬러리 및 유전체 충전제 슬러리와 혼합되고, 이어서 혼합물의 필름이 벨트 상으로 캐스팅된다. 캐스팅된 필름이 캐스팅 벨트로부터 용이하게 떼어질 수 있게 하기 위하여 소량의 벨트 이형제가 첨가될 수 있다. 중합체, 카본 블랙 슬러리, 유전체 충전제 슬러리 및 피니싱 용액의 양은 카본 블랙, 유전체 충전제의 원하는 로딩 수준 및 필름 형성을 위한 원하는 점도를 달성하도록 조절될 수 있다. 이어서, 필름은 화학적으로 그리고/또는 열적으로 카본 블랙, 유전체 충전제 충전된 폴리이미드 제1 외부 층으로 이미드화될 수 있다. 제1 외부 층은, 예를 들어 코어 층과의 라미네이션 또는 공압출에 의해 코어 층에 직접 접합(또는 접착제에 의해 간접 접촉)될 수 있다.
다층 필름(10)은 제1 외부 층(12)과 제2 외부 층(16) 사이에 접합된 코어 층(14)을 포함한다. 코어 층은 다층 필름이 용인가능한 기계적 및 전기적 특성을 유지하게 한다. 일 실시 형태에서, 코어 층의 적어도 90, 95, 96, 97, 98, 99 또는 100 중량%는 코어 층 폴리이미드 기본 중합체이다. 코어 층은 다층 필름의 높은 절연 내력(dielectric strength)을 유지하는 것을 돕는다. 일부 실시 형태에서, 코어 층 폴리이미드 기본 중합체는 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체와 동일하다. 일부 실시 형태에서, 코어 층 폴리이미드 기본 중합체는 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체와 상이하다. 일부 실시 형태에서, 코어 층 폴리이미드 기본 중합체는 적어도 하나의 방향족 이무수물 및 적어도 하나의 방향족 다이아민으로부터 유도된다. 일부 실시 형태에서, 방향족 다이아민은 3,4'-옥시다이아닐린(3,4'-ODA), 1,3-비스-(4-아미노페녹시) 벤젠(APB-134 또는 RODA), 4,4'-옥시다이아닐린(4,4'-ODA), 1,4-다이아미노벤젠(PPD), 1,3-다이아미노벤젠(MPD), 2,2'-비스(트라이플루오로메틸) 벤지덴(TFMB), 4,4'-다이아미노바이페닐, 4,4'-다이아미노다이페닐 설파이드, 9,9'-비스(4-아미노)플루오렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시 형태에서, 방향족 이무수물은 파이로멜리트산 이무수물(PMDA), 3,3',4,4'-바이페닐 테트라카르복실산 이무수물(BPDA), 3,3',4,4'-벤조페논 테트라카르복실산 이무수물(BTDA); 4,4'-옥시다이프탈산 무수물(ODPA), 3,3',4,4'-다이페닐 설폰 테트라카르복실산 이무수물(DSDA), 2,2-비스(3,4-다이카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 실시 형태에서, 코어 층 폴리이미드 기본 중합체는 파이로멜리트산 이무수물 및 4,4'-옥시다이아닐린으로부터 유도된다.
코어 층의 두께는 다층 필름의 원하는 인열 강도, 인장 강도 및 절연 내력에 좌우될 수 있다. 이 두께는 보다 양호한 기계적 및 전기적 특성을 제공하기 위하여 증가될 수 있지만, 제조업자는 일반적으로 더욱 더 얇은 필름을 원한다. 일부 실시 형태에서, 코어 층은 다층 필름의 총 두께의 약 1/3이다.
일 실시 형태에서, 코어 층은 선택적으로 제1 외부 층(12) 또는 제2 외부 층(16)과 비교하여 (옴(ohm)/스퀘어(square)의 표면 저항률을 기준으로) 적어도 25, 50, 100, 1000, 10,000 또는 100,000%만큼 더 높은 전기 저항률을 갖는다.
제2 외부 층(16)은, 예를 들어 라미네이션 또는 공압출에 의해, 제1 외부 층(12)으로부터 코어 층의 반대측에 있는 코어 층과 직접 접촉(또는 접착제에 의해 간접 접촉)될 수 있다. 제2 외부 층(16)은 제2 외부 층(16)의 총 중량을 기준으로 하기의 중량 백분율, 즉 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 및 98.9 중량% 중 임의의 2개 사이 및 선택적으로 이들 2개를 포함하는 범위로 존재하는 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체를 포함한다. 일 실시 형태에서, 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체는 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체와 동일하게 정의되며, 제1 외부 층 기본 중합체 및 제2 외부 층 기본 중합체는 동일하거나 상이할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체는 적어도 하나의 방향족 이무수물 및 적어도 하나의 방향족 다이아민으로부터 유도된다.
일 실시 형태에서, 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체는 하기와 같은 하나 이상의 방향족 이무수물로부터 유도된다:
1. 2,2-비스(3,4-다이카르복시페닐) 헥사플루오로프로판;
2. 2,3,6,7-나프탈렌 테트라카르복실산 이무수물;
3. 3,3',4,4'-바이페닐 테트라카르복실산 이무수물;
4. 1,2,5,6-나프탈렌 테트라카르복실산 이무수물;
5. 2,2',3,3'-바이페닐 테트라카르복실산 이무수물;
6. 3,3',4,4'-벤조페논 테트라카르복실산 이무수물;
7. 2,2-비스(3,4-다이카르복시페닐) 프로판 이무수물;
8. 비스(3,4-다이카르복시페닐) 설폰 이무수물;
9. 3,4,9,10-페릴렌 테트라카르복실산 이무수물;
10. 비스(3,4-다이카르복시페닐) 프로판 이무수물;
11. 1,1-비스(2,3-다이카르복시페닐) 에탄 이무수물;
12. 1,1-비스(3,4-다이카르복시페닐) 에탄 이무수물;
13. 비스(2,3-다이카르복시페닐) 메탄 이무수물;
14. 비스(3,4-다이카르복시페닐) 메탄 이무수물;
15. 4,4'-옥시다이프탈산 이무수물;
16. 비스(3,4-다이카르복시페닐) 설폰 이무수물; 및
17. 이들의 혼합물.
다른 실시 형태에서, 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체는 하기와 같은 하나 이상의 지방족 이무수물로부터 선택적으로 유도된다:
1. 사이클로부탄 이무수물,
2. [1S*,5R*,6S*]-3-옥사바이사이클로[3.2.1]옥탄-2,4-다이온-6-스피로-3-(테트라하이드로푸란- 2,5-다이온) 및
3. 이들의 혼합물.
본 발명의 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체의 합성시에 사용하기에 적합한 다이아민에는 방향족 다이아민, 지방족 다이아민 및 이들의 혼합물이 포함된다. 방향족 다이아민의 예에는 하기가 포함된다:
1. 4,4'-다이아미노다이페닐 프로판;
2. 4,4'-다이아미노 다이페닐 메탄;
3. 벤지딘;
4. 3,3'-다이클로로벤지딘;
4. 4,4'-다이아미노 다이페닐 설파이드;
5. 3,3'-다이아미노 다이페닐 설폰;
6. 4,4'-다이아미노 다이페닐 설폰;
7. 1,5-다이아미노 나프탈렌;
8. 4,4'-다이아미노 다이페닐 다이에틸실란;
9. 4,4'-다이아미노 다이페닐실란;
10. 4,4'-다이아미노 다이페닐 에틸 포스핀 옥사이드;
11. 4,4'-다이아미노 다이페닐 N-메틸 아민;
12. 4,4'-다이아미노 다이페닐 N-페닐 아민;
13. 1,4-다이아미노벤젠(p-페닐렌 다이아민);
14. 1,3-다이아미노벤젠;
15. 1,2-다이아미노벤젠;
16. 1,3-비스-(4-아미노페녹시) 벤젠;
17. 3,4' 다이아미노 다이페닐 에테르;
18. 2,2'-비스(트라이플루오로메틸) 벤지덴;
19. 4,4'-다이아미노바이페닐;
20. 9,9'-비스(4-아미노)플루오렌 및
21. 이들의 혼합물.
적합한 지방족 다이아민의 예에는 하기가 포함된다:
1. 헥사메틸렌 다이아민,
2. 도데칸 다이아민,
3. 사이클로헥산 다이아민, 및
4. 이들의 혼합물.
일 실시 형태에서, 본 발명의 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체는 상기 다이아민 및 이무수물 중 임의의 것으로부터 유도되는 코폴리이미드이다. 일 실시 형태에서, 코폴리이미드는 15 내지 85 몰%의 바이페닐테트라카르복실산 이무수물, 15 내지 85 몰%의 파이로멜리트산 이무수물, 30 내지 100 몰%의 p-페닐렌다이아민 및 0 내지 70 몰%의 4,4'-다이아미노다이페닐 에테르로부터 유도된다. 일부 실시 형태에서, 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 둘 모두는 적어도 하나의 방향족 이무수물 및 적어도 하나의 방향족 다이아민으로부터 유도된다. 일부 실시 형태에서, 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체는 동일한 적어도 하나의 폴리이미드 중합체를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체는 상이하다. 또 다른 실시 형태에서, 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체, 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및 코어 층 폴리이미드 기본 중합체는 동일한 적어도 하나의 폴리이미드 중합체를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체는 파이로멜리트산 이무수물 및 4,4'-옥시다이아닐린으로부터 유도된다.
대안적인 실시 형태에서, 제1 외부 층, 코어 층 및/또는 제2 외부 층은 (제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체, 코어 층 폴리이미드 기본 중합체 및/또는 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 각각에 대한 대안으로서) 폴리에스테르, 액정 중합체, 플루오로중합체, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르케톤케톤, 폴리아미드, 폴리아라미드, 폴리설폰아미드 및 이들의 유도체 또는 조합을 포함하지만 이로 한정되지 않는 군의 구성원을 포함할 수 있다. 그러한 대안적인 실시 형태에서, 코어 층은 폴리에스테르, 액정 중합체, 플루오로중합체, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르케톤케톤, 폴리아미드, 폴리아라미드, 폴리설폰아미드 및 이들의 유도체 또는 조합을 포함하지만 이로 한정되지 않는 군으로부터 선택된다. 그러한 대안적인 실시 형태에서, 고온 안정성을 갖는 유전체 중합체가 일반적으로 더 바람직한데, 그 이유는 유전체 중합체가 일반적으로 전자 구성요소를 제조하는 데 사용되는 높은 가공 온도를 보다 잘 견딜 수 있기 때문이다.
제2 외부 층(16)은 저전도성 카본 블랙 충전제인 제2 외부 층 저전도성 카본 블랙 충전제(24)를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 제2 외부 층 저전도성 카본 블랙 충전제는 휘발성 물질 함량이 5, 7, 9, 10, 11, 13 또는 14 중량% 이상이다. 일 실시 형태에서, 제2 외부 층 저전도성 카본 블랙 충전제는 저전도성 채널 타입 블랙이다. 다른 실시 형태에서, 제2 외부 층 저전도성 카본 블랙 충전제는 휘발성 물질 함량이 5, 7, 9, 10, 11, 13 또는 14 중량% 이상인 저전도성 채널 타입 블랙이다. 다른 실시 형태에서, 제2 외부 층 저전도성 카본 블랙 충전제는 ASTM D2414에 의하여 다이부틸 프탈레이트(DBP) 오일 흡수가 70 ml/100 g 미만이고, ASTM D6556에 의하여 BET 표면적이 100 ㎡/g 미만인 저전도성 퍼니스 블랙이다. 일부 실시 형태에서, 제2 외부 층 저전도성 카본 블랙 충전제는 독일 에센 소재의 에보닉 데구사, 게엠바하(Evonik Degussa, GmbH)로부터의 스페셜 블랙 4이다. 제2 외부 층 저전도성 카본 블랙 충전제(24)는 제2 외부 층(16)의 총 중량을 기준으로 하기의 중량 백분율, 즉 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 및 15 중량% 중 임의의 2개 사이 및 선택적으로 이들 2개를 포함하는 범위로 존재할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제2 외부 층 저전도성 카본 블랙 충전제의 평균 입자 크기는 (적어도 하나의 치수에 있어서의, 그리고 일부 실시 형태에서는 모든 치수에 있어서의) 하기의 크기, 즉 0.01, 0.02, 0.05, 0.07, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 및 1.0 마이크로미터 중 임의의 2개 사이 및 선택적으로 이들 2개를 포함하는 범위 내이다. 일부 실시 형태에서, 다층 필름 제1 외부 층 카본 블랙 충전제 및 제2 외부 층 저전도성 카본 블랙 충전제 둘 모두는 휘발성 물질 함량이 13% 이상인 채널 타입 블랙이다.
제2 외부 층(16)은 제2 외부 층 유전체 충전제를 추가로 포함한다. 제2 외부 층 유전체 충전제는 제1 외부 층 유전체 충전제와 동일할 수도 있거나 아닐 수도 있다. 제2 외부 층 유전체 충전제는 제2 외부 층(16)의 총 중량을 기준으로 하기의 중량 백분율, 즉 0.1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38 및 40 중량% 중 임의의 2개 사이 및 선택적으로 이들 2개를 포함하는 범위로 존재한다. 일부 실시 형태에서, 제2 외부 층 유전체 충전제의 평균 입자 크기는 (적어도 하나의 치수에 있어서의, 그리고 일부 실시 형태에서는 모든 치수에 있어서의) 하기의 크기, 즉 0.01, 0.02, 0.05, 0.07, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 2.0, 3.0 및 4.0 마이크로미터.2, 0.05, 0.07, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 2.0, 3.0 및 4.0 마이크로미터 중 임의의 2개 사이 및 선택적으로 이들 2개를 포함하는 범위이다. 일부 실시 형태에서, 제2 외부 층 유전체 충전제는 이산화규소, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산칼슘마그네슘, 산화칼슘, 산화마그네슘, 활석, 규산마그네슘, 규산알루미늄, 규산알루미늄마그네슘, 규산칼슘, 점토, 운모, 황산바륨, 질화붕소, 질화알루미늄, 티탄산바륨, 티탄산스트론튬, 알루미나 3수화물, 황산칼슘, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 훈타이트, 염기성 탄산마그네슘, 멜라민 폴리포스페이트, 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되지만 이로 한정되지 않는다. 일부 실시 형태에서, 특히 효과적인 제2 외부 층 유전체 충전제는 산화알루미늄이다. 일부 실시 형태에서, 제2 외부 층 유전체 충전제는 알베마를 코포레이션으로부터의 마르톡시드 MZS-1 알루미나이다. 일부 실시 형태에서, 다층 필름 제1 외부 층 유전체 충전제 및 제2 외부 층 유전체 충전제는 산화알루미늄이다.
제2 외부 층(16)은 제1 외부 층(12)과 동일한 방식으로 제조될 수 있다. 다층 필름의 제1 외부 층 및 제2 외부 층은 일반적으로 광학 밀도가 2 이상인 다층 필름을 부여한다. 2의 광학 밀도는 1×10 -2 또는 1%의 광이 필름을 통해 투과되는 것을 의미하는 것으로 의도된다. 일부 실시 형태에서, 다층 필름의 광학 밀도는 3 이상이다.
일 실시 형태에서, 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체는 동일한 적어도 하나의 폴리이미드 중합체를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체, 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및 코어 층의 폴리이미드는 동일한 적어도 하나의 폴리이미드 중합체를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 제1 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 및 제2 외부 층 폴리이미드 기본 중합체 둘 모두는 적어도 하나의 방향족 이무수물 및 적어도 하나의 방향족 다이아민으로부터 유도된다.
일부 실시 형태에서, 다층 필름(10)의 제2 외부 층(16)은 접착제 층(18)에 의해 회로 기판에 접합된다. 일 실시 형태에서, 접착제는 에폭시 수지 및 경화제로 이루어지며, 선택적으로 탄성중합체 보강제, 경화 촉진제, 충전제 및 난연제와 같은 추가 성분들을 추가로 함유한다.
일부 실시 형태에서, 접착제 층은 비스페놀 F 타입 에폭시 수지, 비스페놀 S 타입 에폭시 수지, 페놀 노볼락 타입 에폭시 수지, 바이페닐 타입 에폭시 수지, 바이페닐 아르알킬 타입 에폭시 수지, 아르알킬 타입 에폭시 수지, 다이사이클로펜타디엔 타입 에폭시 수지, 다작용성 타입 에폭시 수지, 나프탈렌 타입 에폭시 수지, 고무 개질된 에폭시 수지, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 에폭시 수지이다. 일부 실시 형태에서, 접착제 층은 비스페놀 A 타입 에폭시 수지, 인 함유 에폭시 수지 및 크레졸 노볼락 타입 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 에폭시 수지이다. 일부 실시 형태에서, 에폭시 접착제는 경화제를 함유한다. 일 실시 형태에서, 경화제는 페놀성 화합물이다. 일부 실시 형태에서, 페놀성 화합물은 하기로 이루어진 군으로부터 선택된다:
아르알킬 타입 페놀 수지,
바이페닐 아르알킬 타입 페놀 수지,
다작용성 타입 페놀 수지,
질소 함유 페놀 수지,
다이사이클로펜타디엔 타입 페놀 수지,
트라이아진 함유 페놀 노볼락 수지, 및
인 함유 페놀 수지.
일부 실시 형태에서, 경화제는 노볼락 페놀 타입, 트라이아진 함유 페놀 노볼락 타입, 4,4'-다이아미노다이페닐 설폰 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시 형태에서, 4,4'-다이아미노다이페닐 설폰은 경화제 및 촉매 둘 모두로서 작용할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 경화제는 방향족 다이아민 화합물이다. 일부 실시 형태에서, 방향족 다이아민 화합물은 다이아미노바이페닐 화합물이다. 일부 실시 형태에서, 다이아미노바이페닐 화합물은 4,4'-다이아미노바이페닐 또는 4,4'-다이아미노-2,2'-다이메틸바이페닐이다. 일부 실시 형태에서, 방향족 다이아민 화합물은 다이아미노다이페닐알칸 화합물이다. 일부 실시 형태에서, 다이아미노다이페닐알칸 화합물은 4,4'-다이아미노다이페닐메탄 또는 4,4'-다이아미노다이페닐에탄이다. 일부 실시 형태에서, 방향족 다이아민 화합물은 다이아미노다이페닐 에테르 화합물이다. 일부 실시 형태에서, 다이아미노다이페닐 에테르 화합물은 4,4'-다이아미노다이페닐에테르 또는 다이(4-아미노-3-에틸페닐)에테르이다. 일부 실시 형태에서, 방향족 다이아민 화합물은 다이아미노다이페닐 티오에테르 화합물이다. 일부 실시 형태에서, 다이아미노다이페닐 티오에테르 화합물은 4,4'-다이아미노다이페닐 티오에테르 또는 다이(4-아미노-3-프로필페닐)티오에테르이다. 일부 실시 형태에서, 방향족 다이아민 화합물은 다이아미노다이페닐 설폰 화합물이다. 일부 실시 형태에서, 다이아미노다이페닐 설폰 화합물은 4,4'-다이아미노다이페닐 설폰 또는 다이(4-아미노-3-아이소프로필페닐)설폰이다. 일부 실시 형태에서, 방향족 다이아민 화합물은 페닐렌다이아민이다. 일 실시 형태에서, 경화제는 아민 화합물이다. 일부 실시 형태에서, 아민 화합물은 구아니딘이다. 일부 실시 형태에서, 구아니딘은 다이시안다이아미드(DICY)이다. 다른 실시 형태에서, 아민 화합물은 지방족 다이아민이다. 일부 실시 형태에서, 지방족 다이아민은 에틸렌다이아민 또는 다이에틸렌다이아민이다.
일부 실시 형태에서, 에폭시 접착제는 촉매를 함유한다. 일부 실시 형태에서, 촉매는 이미다졸 타입, 트라이아진 타입, 2-에틸-4-메틸-이미다졸, 트라이아진 함유 페놀 노볼락 타입 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시 형태에서, 에폭시 접착제는 탄성중합체 보강제를 함유한다. 일부 실시 형태에서, 탄성 보강제는 에틸렌-아크릴 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 카르복시 종결된 아크릴로니트릴-부타디엔 고무 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시 형태에서, 에폭시 접착제는 난연제를 함유한다. 일부 실시 형태에서, 난연제는 삼수산화알루미늄, 멜라민 폴리포스페이트, 축합된 폴리포스페이트 에스테르, 기타 인 함유 난연제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시 형태에서, 접착제 층은 폴리이미드, 부티랄 페놀릭, 폴리실록산, 폴리이미드실록산, 플루오르화 에틸렌 프로필렌 공중합체(테플론(Teflon) FEP), 퍼플루오로알콕시 공중합체(테플론 PFA), 접착 촉진제와의 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 글리시딜 아크릴레이트 삼원공중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 글리시딜 메타크릴레이트 삼원공중합체, 접착 촉진제와의 에틸렌 알킬 아크릴레이트 공중합체, 접착 촉진제와의 에틸렌 알킬 메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌 글리시딜 아크릴레이트, 에틸렌 글리시딜 메타크릴레이트, 에틸렌 알킬 아크릴레이트 글리시딜 아크릴레이트 삼원공중합체, 에틸렌 알킬 메타크릴레이트 글리시딜 아크릴레이트 삼원공중합체, 에틸렌 알킬 아크릴레이트 말레산 무수물 삼원공중합체, 에틸렌 알킬 메타크릴레이트 말레산 무수물 삼원공중합체, 에틸렌 알킬 아크릴레이트 글리시딜 메타크릴레이트 삼원공중합체, 에틸렌 알킬 메타크릴레이트 글리시딜 메타크릴레이트 삼원공중합체, 알킬 아크릴레이트 아크릴로니트릴 아크릴산 삼원공중합체, 알킬 아크릴레이트 아크릴로니트릴 메타크릴산 삼원공중합체, 그의 염을 포함한 에틸렌 아크릴산 공중합체, 그의 염을 포함한 에틸렌 메타크릴산 공중합체, 알킬 아크릴레이트 아크릴로니트릴 글리시딜 메타크릴레이트 삼원공중합체, 알킬 메타크릴레이트 아크릴로니트릴 글리시딜 메타크릴레이트 삼원공중합체, 알킬 아크릴레이트 아크릴로니트릴 글리시딜 아크릴레이트 삼원공중합체, 알킬 메타크릴레이트 아크릴로니트릴 글리시딜 아크릴레이트 삼원공중합체, 폴리비닐 부티랄, 그의 염을 포함한 에틸렌 알킬 아크릴레이트 메타크릴산 삼원공중합체, 그의 염을 포함한 에틸렌 알킬 메타크릴레이트 메타크릴산 삼원공중합체, 그의 염을 포함한 에틸렌 알킬 아크릴레이트 아크릴산 삼원공중합체, 그의 염을 포함한 에틸렌 알킬 메타크릴레이트 아크릴산 삼원공중합체, 에틸렌 에틸 하이드로겐 말레에이트, 에틸렌 알킬 아크릴레이트 에틸 하이드로겐 말레에이트, 에틸렌 알킬 메타크릴레이트 에틸 하이드로겐 말레에이트, 및 이들의 유도체 및 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
(2층 구조에 대비하여) 3층 구조의 한 가지 이점은 3층 필름은 원하지 않는 말림(curl)을 방지한다는 것이다. 일 실시 형태에서, 다층 필름은 UL94V0 표준화 가연성 시험을 만족한다.
일부 실시 형태에서, 다층 필름은 두께가 하기의 두께(단위: 마이크로미터), 즉 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45 및 50 마이크로미터 중 임의의 2개 사이 및 선택적으로 이들 2개를 포함하는 범위이다. 일부 실시 형태에서, 본 발명의 다층 필름은 통상적인 커버레이어의 직접적인 대체물이다.
일부 실시 형태에서, 다층 필름은 직류("D.C.") 절연 내력이 787.4 ㎸/㎝ (2000 V/밀(mil)) 이상이다. 일부 실시 형태에서, 다층 필름은 D.C 절연 내력이 1181 ㎸/㎝ (3000 V/밀) 이상이다. 일부 실시 형태에서, 다층 필름은 D.C 절연 내력이 1968 ㎸/㎝ (5000 V/밀) 이상이다. 일부 실시 형태에서, 다층 필름은 D.C 절연 내력이 2756 ㎸/㎝ (7000 V/밀) 이상이다. 일부 실시 형태에서, 다층 필름은 D.C 절연 내력이 3543 ㎸/㎝ (9000 V/밀) 이상이다.
일부 실시 형태에서, 다층 필름은 표면 저항률이 1000 V에서 8.00 옴/스퀘어 × 1015 이상이다. 일부 실시 형태에서, 다층 필름은 표면 저항률이 1000 V에서 9.00 옴/스퀘어 × 1015 이상이다.
일부 실시 형태에서, 다층 필름은 표면 저항률이 1000 V에서 10.00 옴/스퀘어 × 1015 이상이다. 일부 실시 형태에서, 다층 필름은 표면 저항률이 1000 V에서 11.00 옴/스퀘어 × 1015 이상이다. 일부 실시 형태에서, 다층 필름은 표면 저항률이 1000 V에서 12.00 옴/스퀘어 × 1015 이상이다. 본 발명에 따른 표면 저항률은 UR 타입 동심 링 프로브(concentric ring probe)를 가진 어드밴테스트(Advantest) 모델 R8340 초고저항계(ultra high resistance meter)를 사용하여 측정되며, 1000 볼트에서 측정된다.
일 실시 형태에서, 본 발명의 다수의 중합체 층들은 단일 층들을 별도의 접착제와 함께 또는 접착제 없이 라미네이팅함으로써 또는 다층 필름을 제조하기 위한 공압출 공정에 의해, 또는 이들의 조합에 의해 다층 복합체로서 제조될 수 있다. 다층 폴리이미드 필름을 제조하기 위한 공압출 공정의 설명이 서튼(Sutton) 등의 유럽 특허 공개 제0659553 A1호에 제공되어 있다.
일부 실시 형태에서, 피니싱된 폴리아믹산/저전도성 카본 블랙 충전제/유전체 충전제 용액이 여과되고 슬롯 다이로 펌핑되며, 여기서 유동이 3층 공압출 필름의 제1 외부 층 및 제2 외부 층을 형성하도록 하는 방식으로 나누어진다. 일부 실시 형태에서는 폴리이미드의 제2 스트림이 여과되고, 이어서 본 발명의 3층 공압출 필름의 중간의 미충전된 폴리이미드 코어 층을 형성하도록 하는 방식으로 캐스팅 다이로 펌핑된다. 용액의 유량은 원하는 층 두께를 달성하도록 조절될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 다층 필름은 제1 외부 층, 코어 층 및 제2 외부 층을 동시에 압출함으로써 제조된다. 일부 실시 형태에서, 이들 층은 단일 또는 다중-공동 압출 다이를 통하여 압출된다. 다른 실시 형태에서, 다층 필름은 단일-공동 다이를 사용하여 생성된다. 단일-공동 다이가 사용된다면, 스트림들의 층류는 스트림들이 섞이는 것을 방지하고 고른 층화(layering)를 제공하기 위하여 높은 충분한 점도를 가져야 한다. 일부 실시 형태에서, 다층 필름은 슬롯 다이로부터 이동식 스테인레스강 벨트 상으로 캐스팅함으로써 제조된다. 일 실시 형태에서, 벨트를 이어서 대류식 오븐을 통해 통과시켜 용매를 증발시키고 중합체를 부분적으로 이미드화하여 "그린" 필름을 생성한다. 그린 필름은 캐스팅 벨트로부터 떼어내지고 권취될 수 있다. 이어서, 그린 필름을 텐터 오븐을 통해 통과시켜 완전 경화된 폴리이미드 필름을 생성할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 텐터링 동안, 에지를 따라 필름을 구속함으로써(즉, 클립 또는 핀을 사용함) 수축이 최소화될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 등가인 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에서 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료는 본 명세서에 기재된다.
양, 농도, 또는 다른 값 또는 파라미터가 범위, 바람직한 범위 또는 바람직한 상한치와 바람직한 하한치의 목록 중 어느 하나로 주어질 경우, 이것은 범위가 별도로 개시되는 지에 관계없이 임의의 상한 범위 한계치 또는 바람직한 값과 임의의 하한 범위 한계치 또는 바람직한 값의 임의의 쌍으로부터 형성된 모든 범위를 구체적으로 개시하는 것으로 이해되어야 한다. 수치 값의 범위가 본 명세서에서 언급될 경우, 달리 기술되지 않는다면, 그 범위는 그 종점 및 그 범위 내의 모든 정수와 분수를 포함하는 것으로 의도된다. 본 발명의 범주는 범위를 정의할 때 언급되는 특정 값으로 한정되지 않는 것으로 의도된다.
소정의 중합체의 설명에 있어서, 때때로 출원인들은 중합체를 제조하기 위해 사용되는 단량체 또는 중합체를 제조하기 위해 사용되는 단량체의 양에 의해 그 중합체를 언급하는 것으로 이해되어야 한다. 그러한 설명은 최종 중합체를 설명하기 위해 사용되는 특정 명명법을 포함하지 않을 수 있거나 또는 제법 한정 물건(product-by-process) 용어를 포함하지 않을 수 있지만, 단량체 및 양에 대한 임의의 그러한 언급은 중합체가 그러한 단량체 또는 단량체의 양, 및 상응하는 중합체 및 그 조성물로부터 제조됨을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 재료, 방법 및 예는 오직 예시적인 것이며, 특별히 언급된 것을 제외하고는 한정하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "포함하다", "포함하는", "함유하다", "함유하는", "갖다", "갖는" 또는 이들의 임의의 다른 변형은 배타적이지 않은 포함을 커버하고자 한다. 예를 들어, 요소들의 목록을 포함하는 공정, 방법, 물품, 또는 장치는 반드시 그러한 요소만으로 제한되지는 않고, 명확하게 열거되지 않거나 그러한 공정, 방법, 용품, 또는 장치에 내재적인 다른 요소를 포함할 수도 있다. 더욱이, 명백히 반대로 기술되지 않는다면, "또는"은 포괄적인 '또는'을 말하며 배타적인 '또는'을 말하는 것은 아니다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는 하기 중 어느 하나에 의해 만족된다: A는 참(또는 존재함)이고 B는 거짓(또는 존재하지 않음), A는 거짓(또는 존재하지 않음)이고 B는 참(또는 존재함), A 및 B 모두가 참(또는 존재함).
또한, 부정관사("a" 또는 "an")의 사용은 본 발명의 요소 및 구성요소를 설명하기 위해 사용된다. 이는 단순히 편의상 본 발명의 일반적인 의미를 제공하도록 사용된다. 이러한 표현은 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 파악되어야 하며, 단수형은 그 수가 명백하게 단수임을 의미하는 것이 아니라면 복수형을 또한 포함한다.
실시예
본 발명은 하기의 실시예에서 추가로 설명될 것이며, 이들은 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범주를 제한하지 않는다.
광학 밀도는 엑스-라이트(X-Rite) 모델 301 광학 밀도계를 사용하여 측정한다. 미국 미시간주 그랜드빌 소재의 엑스-라이트, 인크.(X-Rite, Inc.).
60도 광택은 마이크로-티알아이-글로스(Micro-TRI-Gloss) 광택계를 사용하여 측정한다. 미국 매릴랜드주 콜럼비아 소재의 비와이케이 가드너 유에스에이(Byk Gardner USA).
표면 저항률은 UR 타입 동심 링 프로브를 가진 어드밴테스트 모델 R8340 초고저항계를 사용하여 측정되며, 1000 볼트에서 측정된다.
80 중량%의 DMAC, 10 중량%의 폴리아믹산 용액(DMAC 중 20.6 중량%의 폴리아믹산 고형물), 및 10 중량%의 저전도성 카본 블랙 분말(에보닉 데구사로부터의 스페셜 블랙 4)로 이루어진 카본 블랙 슬러리를 제조하였다. 이들 성분을 회전자 고정자 고속 분산 밀 내에서 완전히 혼합하였다. 이어서, 슬러리를 원하는 입자 크기가 달성될 때까지 볼 밀 내에서 가공하였다. 슬러리를 여과하고, 슬러리가 사용될 준비가 될 때까지 분산 상태를 유지하기 위하여 인라인 회전자 고정자 혼합기를 구비한 교반식 저장 탱크로 옮겼다. 탱크 내의 슬러리에 대한 평균 입자 크기 측정치는 0.298 마이크로미터였으며, 호리바(Horiba) LA930 입자 크기 분석기를 사용하여 측정하였다.
51.72 중량%의 DMAC, 24.14 중량%의 폴리아믹산 예비중합체 용액(DMAC 중 20.6 중량%의 폴리아믹산 고형물), 및 중간 입자 크기가 2 내지 3 마이크로미터인 24.14 중량%의 알파 알루미나 분말로 이루어진 알루미나 슬러리를 제조하였다. 이들 성분을 회전자 고정자 고속 분산 밀 내에서 완전히 혼합하였다. 이어서, 슬러리를 볼 밀 내에서 밀링하여 큰 응집체를 파쇄하였다.
슬러리가 사용될 준비가 될 때까지 슬러리를 교반식 저장 탱크로 옮겼다. 탱크 내에 있는 동안에 슬러리를 또한 필터를 통하여 연속하여 재순환시켜 임의의 큰 잔류 입자 또는 응집체를 제거하였다.
PMDA/4,4'ODA 폴리아믹산 용액(20.6%의 폴리아믹산 고형물, 약 5 Pa-s(50 푸아즈) 점도)을 분자량 및 점도를 약 150 Pa-s(1500 푸아즈)로 증가시키기 위하여, 고전단 혼합기 내에서 DMAC 중 5.8 중량%의 PMDA 용액과 혼합함으로써 "피니싱하였다". 피니싱된 용액을 여과하고, 고전단 혼합기 내에서 추가의 PMDA 피니싱 용액 및 소량의 벨트 이형제(이는 캐스트 그린 필름을 캐스팅 벨트로부터 용이하게 떼어낼 수 있게 함)와 함께, 저전도성 카본 블랙 및 알루미나 슬러리와 혼합하였다. PMDA 피니싱 용액의 양을 120 Pa-s(1200 푸아즈)의 점도를 달성하도록 조절하였다. 저전도성 카본 블랙 및 알루미나의 원하는 로딩 수준, 및 캐스팅 다이에서의 압력을 달성하기 위하여 중합체, 슬러리, 및 피니싱 용액의 상대량을 조절하였다.
피니싱된 중합체/슬러리 혼합물을 여과하고 슬롯 다이로 펌핑하였으며, 여기서 유동이 3층 공압출 필름의 제1 외부 층 및 제2 외부 층을 형성하도록 하는 방식으로 나누어졌다.
고전단 혼합기 내에서 150 Pa-s(1500 푸아즈)의 점도로 피니싱되고 여과된 PMDA/ODA 폴리아믹산 중합체 용액의 제2 스트림을 캐스팅 다이로 펌핑하여 3층 공압출 필름의 중간의 미충전된 폴리이미드 코어 층을 형성하였다. 원하는 층 두께를 달성하기 위하여, 제1 외부 층 및 제2 외부 층뿐만 아니라 미충전된 폴리이미드 코어 층 용액의 유량을 조절하였다.
슬롯 다이로부터 이동식 스테인레스강 벨트 상에 캐스팅함으로써 전술된 구성요소들로부터 3층 공압출 필름을 생성하였다. 벨트를 대류식 오븐으로 통과시켜 용매를 증발시키고, 중합체를 부분적으로 이미드화하여 "그린" 필름을 생성하였다. (300℃로 가열시의 중량 손실에 의해 측정된) 그린 필름 고형물은 72.6% 내지 74.8%의 범위였다. 그린 필름을 캐스팅 벨트로부터 떼어내고 권취하였다. 이어서, 그린 필름을 텐터 오븐을 통해 통과시켜 완전 경화된 폴리이미드 필름을 생성하였다. 텐터링 동안, 에지를 따라 필름을 구속함으로써 수축을 제어할 수 있었다. (300℃로 가열시의 중량 손실에 의해 측정된) 경화된 필름 고형물은 98.8% 내지 99.1%였다.
중간의 미충전된 층은 다층 필름의 총 두께의 약 1/3을 구성한다. 알루미나 및 저전도성 카본 블랙 충전제를 함유한 제1 외부 층 및 제2 외부 층은 대략 동일한 두께를 가졌다.
하기의 실시예 1 내지 실시예 4를 전술된 기본 공정을 통하여 제조하였다. 결과가 표 1에 나타나 있다.
Figure 112011077621098-pct00001
전반적인 설명 또는 실시예에서 전술된 모든 작용이 요구되지는 않으며, 특정 작용의 일부가 요구되지 않을 수 있고, 설명된 것에 더하여 추가의 작용이 수행될 수 있음을 알아야 한다. 또한, 각각의 작용들이 나열된 순서는 반드시 그들이 수행되는 순서는 아니다. 본 명세서를 읽은 후, 당업자들은 그들의 특정 필요 또는 요구를 위해 어떠한 작용을 사용할 수 있는지 결정할 수 있을 것이다.
상기 명세서에서, 본 발명은 특정 실시 형태를 참고로 하여 기재되었다. 그러나, 당업자는 아래의 특허청구범위에서 설명되는 바와 같은 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해한다. 본 명세서에 개시된 모든 특징부는 동일하거나 동등하거나 유사한 목적을 제공하는 대안적인 특징부로 대체될 수 있다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적이라기보다는 예시적인 의미로 간주되어야 하며, 그러한 모든 변형은 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.
이득, 다른 이점, 및 문제에 대한 해결책이 특정 구현예에 관해 전술되었다. 그러나, 이득, 이점, 문제에 대한 해결책, 그리고 임의의 이득, 이점 또는 해결책을 발생시키거나 더 명확해지게 할 수 있는 임의의 요소(들)는 임의의 또는 모든 특허청구범위의 매우 중요하거나, 요구되거나, 필수적인 특징 또는 요소로서 해석되어서는 안 된다.
양, 농도, 또는 다른 값 또는 파라미터가 범위, 바람직한 범위 또는 상한값 및 하한값의 열거로서 주어지는 경우, 범위가 별도로 개시되는 지에 상관없이 임의의 한 쌍의 임의의 상한 범위 한계치 또는 바람직한 값 및 임의의 하한 범위 한계치 또는 바람직한 값으로 형성된 모든 범위를 구체적으로 개시하는 것으로 이해되어야 한다. 수치 값의 범위가 본 명세서에서 언급될 경우, 달리 기술되지 않는다면, 그 범위는 그 종점 및 그 범위 내의 모든 정수와 분수를 포함하는 것으로 의도된다. 본 발명의 범주는 범위를 정의할 때 언급되는 특정 값으로 한정되지 않는 것으로 의도된다.

Claims (14)

  1. 전자 회로 응용을 위한 다층 필름으로서,
    A. 하기를 포함하는 제1 외부 층:
    i. 제1 외부 층의 총 중량을 기준으로 45 내지 98.9 중량%의 양의 제1 외부 층 기본 중합체(base polymer),
    ii. 제1 외부 층의 총 중량을 기준으로 1 내지 15 중량%의 양의 제1 외부 층 카본 블랙 충전제,
    iii. 제1 외부 층의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 40 중량%의 양의 제1 외부 층 유전체 충전제;
    B. 코어 층 기본 중합체를 포함하는 코어 층 - 상기 코어 층 기본 중합체는 코어 층의 총 중량을 기준으로 95 중량% 이상의 양으로 존재함 - ; 및
    C. 하기를 포함하는 제2 외부 층:
    i. 제2 외부 층의 총 중량을 기준으로 45 내지 98.9 중량%의 양의 제2 외부 층 기본 중합체,
    ii. 제2 외부 층의 총 중량을 기준으로 1 내지 15 중량%의 양의 제2 외부 층 저전도성 카본 블랙 충전제 - 저전도성 카본 블랙 충전제는 휘발성 물질 함량이 13% 이상인 카본 블랙 충전제임 - ,
    iii. 제2 외부 층의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 40 중량%의 양의 제2 외부 층 유전체 충전제
    를 포함하며,
    a. 제1 외부 층 기본 중합체,
    b. 코어 층 기본 중합체, 및
    c. 제2 외부 층 기본 중합체
    는 각각 동일하거나 상이할 수 있고, 폴리에스테르, 폴리이미드, 액정 중합체, 플루오로중합체, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르케톤케톤, 폴리아미드, 폴리아라미드, 폴리설폰아미드 및 이들의 유도체 또는 조합으로 이루어진 군의 하나 이상의 구성원을 각각 포함할 수 있으며,
    제1 외부 층 유전체 충전제 및 제2 외부 층 유전체 충전제 둘 모두는 이산화규소, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산칼슘마그네슘, 산화칼슘, 산화마그네슘, 활석, 규산마그네슘, 규산알루미늄, 규산알루미늄마그네슘, 규산칼슘, 점토, 운모, 황산바륨, 질화붕소, 질화알루미늄, 티탄산바륨, 티탄산스트론튬, 알루미나 3수화물, 황산칼슘, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 훈타이트(huntite), 염기성 탄산마그네슘, 멜라민 폴리포스페이트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    다층 필름 두께는 6 내지 200 마이크로미터의 범위인 다층 필름.
  2. 제1항에 있어서, 제1 외부 층 유전체 충전제 및 제2 외부 층 유전체 충전제는 산화알루미늄, 이산화규소 및 이들의 조합으로 이루어진 군의 구성원이며, 제1 외부 층 유전체 충전제 및 제2 외부 층 유전체 충전제는 동일하거나 상이한 다층 필름.
  3. 제1항에 있어서, 제1 외부 층 카본 블랙 충전제 및 제2 외부 층 저전도성 카본 블랙 충전제는 휘발성 물질 함량이 13% 이상인 다층 필름.
  4. 제1항에 있어서, 제1 외부 층 기본 중합체 및 제2 외부 층 기본 중합체는 동일한 적어도 하나의 폴리이미드 중합체를 포함하는 다층 필름.
  5. 제1항에 있어서, 제1 외부 층 기본 중합체, 제2 외부 층 기본 중합체 및 코어 층은 동일한 적어도 하나의 폴리이미드 중합체를 포함하는 다층 필름.
  6. 제1항에 있어서, 제1 외부 층 기본 중합체 및 제2 외부 층 기본 중합체 둘 모두는 적어도 하나의 방향족 이무수물(dianhydride) 및 적어도 하나의 방향족 다이아민으로부터 유도되는 다층 필름.
  7. 제1항에 있어서, 제1 외부 층 기본 중합체는 파이로멜리트산 이무수물 및 4,4'-옥시다이아닐린으로부터 유도되는 다층 필름.
  8. 제1항에 있어서, 제1 외부 층 기본 중합체 및 제2 외부 층 기본 중합체는 파이로멜리트산 이무수물 및 4,4'-옥시다이아닐린으로부터 유도되는 다층 필름.
  9. 제1항에 있어서, 제2 외부 층은 접착제 층에 의해 회로 기판에 접합되는 다층 필름.
  10. 제1항에 있어서, 제1 외부 층 카본 블랙 충전제 및 제2 외부 층 저전도성 카본 블랙 충전제의 하나의 치수에 있어서의 평균 입자 크기는 각각 0.2 내지 1.0 마이크로미터 및 0.01 내지 1.0 마이크로미터인 다층 필름.
  11. 제1항에 있어서, 제1 외부 층 유전체 충전제 및 제2 외부 층 유전체 충전제의 평균 입자 크기는 0.1 내지 4.0 마이크로미터인 다층 필름.
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