KR100797220B1 - 라미네이션 공정을 포함하는 연성 동박 적층판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연성 동박 적층판의 도금 품질 향상을 위하여 라미네이션 공정을 도입한 연성 동박 적층판의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 라미네이션 공정을 포함하는 연성 동박 적층판의 제조 방법은, 전면에 금속 시드층이 형성된 고분자 필름을 준비하는 단계; 고분자 필름의 배면에 보강재층을 라미네이팅하는 단계; 보강재층이 라미네이팅된 고분자 필름을 전해 도금조에 침지시켜 금속 시드층 상에 금속 전도층을 도금하는 단계; 및 금속 전도층이 형성된 동박 적층판을 권취하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 라미네이션 공정을 포함하는 연성 동박 적층판의 제조 공정시 도금조에 투입되는 필름의 양단에서 발생되는 컬(curl)과 울음의 발생을 방지할 수 있으므로 도금액 및 수세액의 흐름을 원활하게 할 수 있다. 이로써, 연성 동박 적층판의 도금 품질을 향상시킬 수 있다.

FCCL, 라미네이션, 연성 적층판, 연성 동박 적층판

Description

라미네이션 공정을 포함하는 연성 동박 적층판의 제조 방법 {Method of producting Flexible Copper Clad Layer including Laminating process}

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 연성 동박 적층판의 제조에 사용되는 필름의 양단에 컬이 발생되어 도금액의 흐름이 원활하게 이루어지지 않는 모습을 도시한 개념도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연성 동박 적층판의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 공정 순서도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연성 동박 적층판의 제조 과정에서 사용되는 필름의 표면으로 도금액의 흐름이 원활하게 이루어지는 모습을 도시한 개념도이다.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>

10...연성 동박 적층판 11...Cu

12...고분자 필름 13...보강재층

14...도금액의 흐름

본 발명은 연성 동박 적층판의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는라미네이팅 공정을 포함하는 연성 동박 적층판의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)은 인쇄회로 원판에 전기배선의 회로설계에 따라 각종 부품을 연결하거나 지지해 주는 역할을 한다. 특히, 노트북 컴퓨터, 휴대폰, PDA, 소형 비디오 카메라 및 전자수첩 등의 전자기기의 발달에 따라 인쇄회로기판의 수요가 증대되었다. 나아가 상기의 전자기기들은 휴대성이 강조되면서 점점 소형화 및 경량화되어 가는 추세이다. 따라서 인쇄회로기판은 더욱 집적화, 소형화, 경량화되고 있다.

상기 인쇄회로기판은 그 물리적 특성에 따라 리지드(rigid) 인쇄회로기판, 연성(flexible) 인쇄회로기판, 이 두 가지가 결합된 리지드-플렉서블 인쇄회로기판 및 리지드-플렉서블 인쇄회로기판과 유사한 멀티-플렉서블 인쇄회로기판으로 나뉜다.

여기서, 연성 회로 기판의 원자재인 연성 동박 적층판은 휴대폰ㆍ디지털캠코더ㆍ노트북ㆍLCD모니터 등 디지털 가전제품에 사용되는 것으로 굴곡성이 크고 경박단소화에 유리한 특성 때문에 최근 수요가 급속히 증가하고 있다.

연성 동박 적층판은 금속 전도층과 폴리머 필름층을 적층한 것으로 가요성을 갖는 것이 특징이다. 특히, 유연성이나 굴곡성이 요구되는 전자기기 또는 전자기기의 소재 부분에 이용되며, 전자기기의 소형화, 경량화에 공헌하고 있다.

이와 같은 기술과 관련된 종래의 연성 기판용 동박 적층판은 크게 동박에 폴리이미드계 수지를 도포하는 방식과 폴리이미드계 필름 위에 구리를 증착하는 방식으로 나뉜다. 특히 구리 증착 방식은 매우 얇은 두께의 구리막 형성이 가능하다.

증착방식의 연성기판은 폴리이미드 필름 위에 니켈과 같은 금속을 스퍼터링 방식으로 증착하여 1차 계면을 형성한 뒤 그 위에 시드 금속층을 스퍼터링하고, 시드 금속층이 형성된 필름을 구리 전해 도금조를 통해 연속적으로 통과시키면서 구리를 전해 도금하여 제조한다.

그런데 스퍼터링 공정에서 고분자 필름층과 시드 금속층 사이의 열팽창계수 차이로 인하여 적층 필름 양단의 들뜸이 유발되고, 그 결과 필름 양단 부분이 구부러진 형태로 변형된 컬(curl)이 발생하여 다음 공정인 도금 단계에서 도금 품질이 저하되는 문제가 발생한다.

도 1은 종래 기술에 따른 연성 동박 적층판의 제조에 사용되는 필름의 양단에 컬이 발생되어 도금액의 흐름이 원활하게 이루어지지 않는 모습을 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 고분자 필름층(12) 위에 시드 금속층을 스퍼터링 하는 과정에서 고분자 필름(12)의 양단에 컬이 발생됨으로 인해 도금액 및 수세액의 흐름(14)을 방해하는 와류(15)가 발생한다. 그 결과 고분자 필름(12) 전체 면에 걸쳐 균일한 두께로 도금이 이루어지지 않을 수 있고, 컬(curl)에 의한 수세액의 와류로 인하여 도금막의 품질이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 연성 동박 적층판의 제조 공정에서 전해 도금조에 필름을 투입하기 전 단계에 필름 양단에 발생된 컬이나 울음 등에 의해 필름의 형상이 왜곡되는 것을 방지할 수 있는 보조 공정을 도입하여 도금막의 품질과 품질의 균일성을 향상시킬 수 있는 연성 동박 적층판 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 연성 동박 적층판 제조 방법은, 전면에 금속 시드층이 형성된 고분자 필름을 준비하는 단계; 상기 고분자 필름의 타면에 보강재층을 라미네이팅하는 단계; 상기 보강재층이 라미네이팅된 고분자 필름을 전해 도금조에 침지시켜 상기 금속 시드층 상에 금속 전도층을 도금하는 단계; 및 상기 금속 전도층이 형성된 적층판을 권취하는 단계;를 포함한다.

본 발명에 따른 연성 동박 적층판 제조방법은, 상기 금속 전도 층이 도금된 연성 동박 적층판을 슬리팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 보강재 필름의 일면과 고분자 필름의 배면을 상호 대향시켜 압착롤러를 통과시켜 고분자 필름에 보강재층을 라미네이팅한다.

바람직하게, 상기 고분자 필름은 연성 동박 적층판에 적합한 폴리이미드 필름이다.

바람직하게, 상기 금속 시드층 형성 단계에서 이종 금속층은 스퍼터링 방식 으로 형성하고 상기 이종 금속층의 재료로 크롬, 니켈 또는 크롬 니켈 합금을 사용한다.

바람직하게, 상기 보강재층은 PET(폴리에틸렌)을 압착하여 형성한다.

바람직하게, 상기 금속 전도층은 구리 또는 구리 합금층이다.

바람직하게, 상기 보강재층의 두께는 25㎛ 내지 50㎛이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 개재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2은 본 발명에 따른 연성 동박 적층판의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 공정 순서도이다.

도 2을 참조하면, 먼저 전면에 금속 시드층(미도시)이 형성된 고분자 필름(12)을 준비한다.(단계 S10) 이를 위해, 고분자 필름(12)을 진공이 유지되는 챔버 안에 반입하고 아르곤, 산소, 질소 등의 가스나 그 혼합가스를 주입한 플라즈마로 건식 전처리 하여 고분자 필름(12)의 표면을 개질한다. 이어서, 챔버 내에 진공 도를 유지하고 아르곤 등의 불활성 가스 분위기에서 금속 타겟(니켈-크롬합금 원소의 금속 타겟)으로부터 스퍼터링을 포함한 다양한 진공성막법으로 고분자 필름(12)상에 이종 금속층(미도시)을 형성한다.

바람직하게, 고분자 필름(12)은 연성 동박 적층판(10)에 적합하도록 굴곡성을 갖는 폴리이미드 필름을 사용한다. 폴리이미드 필름은 높은 내열성과 굴곡성 및 우수한 기계적 강도를 가지며, 금속과 비슷한 열팽창계수를 가지므로 연성 필름의 재료로 많이 이용된다.

바람직하게, 이종 금속층의 재료로는 다른 물질과 결합력 및 반응성이 좋은 금속으로 예를 들어, 크롬, 니켈, 또는 크롬 니켈의 합금을 이용한다.

이어서, 이종 금속층 상부에 구리 또는 구리 합금으로 이루어진 금속 시드층(11)을 형성한다. 금속 시드층은 챔버내 진공도를 유지하고 아르곤 등의 불활성 가스 분위기에서 구리 또는 구리합금 타겟으로 하는 스퍼터링 공정(단계 S10)을 진행함으로써 이종 금속층 상에 금속 시드층을 형성한다.

이어서, 스퍼터링 공정(단계 S10)에서 금속 시드층이 전면에 형성된 고분자 필름(12)의 배면에 보강재층(13)을 라미네이팅한다(단계 S20). 이렇게 고분자 필름(12)의 배면에 보강재층(13)을 라미네이팅할 경우 필름의 양단에 울음 또는 컬이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

바람직하게, 상기 보강재층은 PET(폴리에틸렌)필름을 고분자 필름(12)의 배면에 압착하여 형성한다.

바람직하게, 보강재층(13)은 고분자 필름(12)의 배면과 보강재층(13)을 구성 하는 필름의 일면을 대향시켜 압착롤러(미도시)를 통과시키면 라미네이팅이 가능하다. 이러한 공정은 시드 금속층이 형성된 고분자 필름(12)을 도금조에 연속적으로 투입하기 직전에 연속 공정으로 진행하는 것이 바람직하다.

바람직하게, 보강재층(13)의 두께는 25㎛ 내지 50㎛정도 이다. 상기 보강재층(13)의 두께가 25㎛이하인 경우에는 필름의 양단에 발생한 컬의 문제를 해결할 수 없고, 50㎛이상이면 생산 비용이 증가한다.

한편, 고분자 필름(12)의 두께에 따라 보강재층(13)의 두께도 달라진다. 예를 들어, 고분자 필름(12)의 두께가 두꺼워지면 이에 따라 보강재층(13)의 두께도 두꺼워지는 것이 바람직하다.

이어서, 도금 공정(단계 S30)에서 금속 시드층 상부에 금속 전도층(11)을 형성시킨다. 금속 전도층(11)은 도금액을 사용하는 전해 도금 방식을 이용하여 형성한다. 보다 상세하게, 보강재층(13)이 형성된 고분자 필름(12)을 도금액에 침지시켜 전기 화학적 반응에 의해 금속 전도층(11)이 금속 시드층 상에 전착될 수 있도록 한다.

바람직하게, 상기 금속 전도층(11)은 구리 또는 구리 합금층이다.

이어서, 슬리팅 공정(단계 S40)을 통해 연성 동박 적층판(10)을 소정 크기의 폭으로 자른다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연성 동박 적층판의 제조 과정에서 사용되는 필름의 표면으로 도금액의 흐름이 원활하게 이루어지는 모습을 도시한 개념도이다.

도 3에 따르면, 보강재층(13)이 라미네이팅된 연성 동박 적층판(10)은 종래의 적층판의 문제점인 필름의 양단에 형성된 컬(curl) 또는 울음의 발생이 보강재층(13)에 의해 방지된다. 이에 따라, 도금공정(단계 40)에서 도금액이나 수세액의 와류가 발생하지 않으므로 도금액의 흐름(14)이 원활하게 이루어진다. 그 결과 도금 공정(단계 40)에서 구리 도금막의 품질을 균일하게 할 수 있고 도금 막의 품질 저하를 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따르면, 보강재층에 의해 필름 양단의 컬이나 울움의 발생을 방지하여 도금액 및 수세액의 흐름을 원활하게 할 수 있으므로 도금 품질을 향상시킬 수 있고 필름의 폭 방향에서 도금 균일도를 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 연성 동박 적층판의 제조 방법에 있어서,

   (a) 일면에 금속 시드층이 형성된 고분자 필름을 준비하는 단계;

   (b) 상기 고분자 필름의 타면에 보강재층을 라미네이팅하는 단계;

   (c) 상기 보강재층이 라미네이팅된 고분자 필름을 전해 도금조에 침지시켜 상기 금속 시드층 상에 금속 전도층을 도금하는 단계; 및

   (d) 상기 금속 전도층이 형성된 적층판을 권취하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 동박 적층판의 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 보강재층은 PET(폴리에틸렌)인 것을 특징으로 하는 연성 동박 적층판의 제조 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 (b) 단계는, 상기 보강재층을 구성하는 필름의 일면과 상기 고분자 필름의 배면을 상호 대향시켜 압착롤러를 통과시키는 단계;인 것을 특징으로 하는 연성 동박 적층판의 제조 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 보강재층의 두께는 25㎛ 내지 50㎛인 것을 특징으로 하는 연성 동박 적층판의 제조 방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 (b) 단계는 금속 시드층이 형성된 고분자 필름을 도금조에 연속적으로 인입시키기 직전에 연속적으로 진행되는 단계인 것을 특징으로 하는 연성 동박 적층판의 제조 방법.
6. 제 1항에 있어서,

   금속 전도 층이 도금된 상기 고분자 필름을 소정의 폭으로 자르는 슬리팅 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 동박 적층판의 제조 방법.

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