Electrical Properties and Preparation of 6FDA/4-4'DDE Polyimide Thin films by Bapor Deposition Polymerization method

진공증착중합법을 이용한 6FDA/4-4'DDE 폴리이미드 박막의 제조와 전기적 특성

  • 이붕주 (인하대학교 전기공학과) ;
  • 김형권 (나고야대학교 전기공학과) ;
  • 이덕출 (인하대학교 전기공학과)
  • Published : 1998.08.01

Abstract

In this paper, thin films of Polyimide (PI) were fabricated by vapor deposition polymerization method (VDPM) of dry processes. The film's properties with curing temperature and electrical properties were studies. The synthesis of hexafluoroisopropyliden-2,2-bis[phthalic anhydride](6FDA) and 4, 4'-diamino diphenyl ether (DDE) was carried out by vapor deposition polymerization(VDP) with the same deposition rate. The evaporation temperature of 6FDA and DDE were $214^{\circ}C$ and $137^{\circ}C$, respectively, so as to preserve balance of stoichiometry. The polymic acid (PAA) made by VDPM were changed to PI by thermal curing. The uniformity and density of PI thin films were increased according to increasing curing temperature. The relative permittivity and dissipation loss factor were 3.7 and 0.008 at the frequency of 100Hz~200KHz, respectively, for the fabricated in the curing temperature of $300^{\circ}C$. Also, the resistivity was about 1.05$\times$$ 10^{15}$$\Omega$cm at $30^{\circ}C$.

본 논문에서는 건식중합법에 속하는 진공증착 중합법을 이용하여 내열 절연성 박막 을 제작하고 열경화 온도에 따른 박막의 물성과 전기적 특성에 대해 연구하였다. hexafluoroisopropyliden-2,2-bis[phthalicanhydride](6FDA)와 4,4'-diamino diphenyl ether (DDE) 단량체를 화학량론적으로 최적의 온도인 $214^{\circ}C$, $137^{\circ}C$부분에서 같은 증발율을 보일 때 폴리이미드를 형성하였다. 진공증착 중합된 박막은 열경화에 의해 이미드특성 피이크가 증가되며, 폴리아믹산의 형태에서 폴리이미드 형태로 축중합되어짐을 알 수 있었다. 열경화 온도가 증가함에 따라 박막의 두께는 감소되고 굴절율은 증가된다. 열경화 온도가 $300^{\circ}C$인 경우 최적임을 알았고, 이 온도에서 열경화 시킨 폴리이미드의 전기적 특성에서 100Hz~ 200kHz주파수에서는 3.7의 비유전율을 나타내었고, 유전정접은 0.008의 낮은 값을 보였다. 또한, 30~에서 약1.05$\times$1015$\Omega$cm의 저항율을 보였다.

Keywords

References

  1. Polyimides:Synthesis, Characterization and Applications A. M. Wilson
  2. J. Vac. Sci. Technol. v.5 no.4 Y. Takahashi
  3. J. Poly. Sci. v.A27 C. A. PRYDE
  4. Jpn. J. App. Physics. v.29 no.6 Yasuhiko ITO
  5. J. Vac. Sci. Technol. v.A4 no.3 J. R. Salem
  6. EIM85-48 佐藤任廷;鉛木廣;內村後一郞;牧野大輔
  7. Appl. Opt. v.15 K. H. Guenther;H. K. Pulker
  8. Polyimides, Synthesis, Charicterization, and Applications K. L. Mittal
  9. The Materials Science of Thin Films Kasturi L. Chopra
  10. Polyimides H. Satou;H. Suzuki;D. Makino
  11. 誘電體現象論 電氣學會通信敎育會 日本電氣學會
  12. 近代電氣材料工學 山中後一;日野太郞