접착성이 개량된 신규 폴리이미드 필름 document_id A220623052957

최근 전자 기기 제품의 경량화, 소형화, 고밀도화에 따라, 각종 인쇄 배선판의 수요가 증가하고 있지만, 그 중에서도 연성 인쇄 배선판(이하, FPC라고도 함)의 수요가 특히 신장하고 있다. 연성 인쇄 배선판은 절연성 필름 상에 금속층으로 이루어지는 회로가 형성된 구조를 갖고 있다. 상기 연성 배선판의 기초가 되는 연성 금속장 적층판은 일반적으로 각종 절연 재료에 의해 형성되고, 유연성을 갖는 절연성 필름을 기판으로 하며, 이 기판의 표면에 각종 접착 재료를 통해 금속박을 가열·압착함으로써 접합하는 방법을 이용하여 제조된다. 상기 절연성 필름으로는 폴리이미드 필름 등이 바람직하게 이용되고 있다. 폴리이미드 필름은 일반적으로 디아민과 산이무수물을 반응시켜 얻어지는 폴리아미드산을 지지체 상에 용액 주조한 후, 용매를 어느 정도 휘발시켜 얻어지는 겔 필름을 열적 및/또는 화학적으로 이미드화하여 얻어진다. 원료 단량체인 디아민 및 산이무수물의 구조나 이미드화의 조건은 여러 가지 검토가 이루어지고 있지만, 얻어지는 모든 폴리이미드 필름은 플라스틱 필름 중에서도 접착성이 매우 낮은 부류에 속한다. 이 때문에, 폴리이미드 필름에 대하여 접착층을 설치하기 전에 코로나 처리, 플라즈마 처리, 화염 처리, UV 처리 등의 각종 표면 처리가 이루어지고 있는 것이 실상이다. 폴리이미드 필름의 접착성이 낮은 원인에 대해서는 여러 가지가 있지만, 제막의 과정에서 필름 표면에 표면 취약층(WBL: Weak Boundary Layer)이 형성되는 것이 한 원인이라 할 수 있다. 즉, 표면 취약층의 부분으로부터 계면 박리되기 때문에, 접착성이 낮아진다는 것이다. PCT(Pressure Cooker Test)나 장기 가열 시험을 행하면, 이 표면 취약층의 분해가 촉진되어 접착성이 더욱 저하된다. 이에 대하여, 상기 표면 처리를 실시함으로써 필름 표면이 황폐화되고, 이 표면 취약층이 제거되기 때문에 접착성이 향상된다고 한다. 한편, 폴리이미드 필름과 금속박을 접합시키기 위한 접착 재료로는 에폭시계, 아크릴계 등의 열 경화성 접착제가 일반적으로 이용되고 있다. 그러나 향후 내열성, 굴곡성, 전기적 신뢰성이라는 요구 특성이 엄격해짐에 따라서, 열 경화성 접착제로는 대응이 곤란해지기 때문에, 열가소성 폴리이미드를 접착 재료에 사용하는 것이 제안되어 있다. 그러나 열가소성 폴리이미드는 열경화성 수지에 대하여 유동성이 떨어지기 때문에, 재료에 달라붙지 않아 접착성이 떨어진다. 이 때문에, 접착성이 낮은 폴리이미드 필름에 접착성이 떨어지는 열가소성 폴리이미드 접착층을 통해 금속박을 접합시켜도 충분한 접착 강도가 얻어지지 않는다는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해서 여러 가지 연구가 이루어지고 있다. 예를 들면, 상기 표면 처리를 실시한 필름을 사용하는 방법, 접착층의 열가소성 폴리이미드의 유리 전이 온도를 낮추고 유동성을 향상시키는 방법, 코어층과 접착층을 동시에 형성함으로써, 표면 취약층이 발생하지 않도록 하는 방법(일본 특허 공개 (평)3-180343호 공보 참조) 등이다. 그러나 상기 표면 처리를 실시한 필름을 사용하는 방법에서는 필름 표면 처리의 공정수의 증가, 비용의 증가라는 문제가 생긴다. 또한 열가소성 폴리이미드의 유리 전이 온도를 낮추는 방법에서는 내열성이 낮아진다는 문제가 발생한다. 또한 코어층과 접착층을 동시에 형성시키는 방법에서는 코어층과 접착층과의 조합을 용이하게 변경할 수 없다는 문제가 발생한다.