KR100990288B1 - 연성 동박 적층판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연성 동박 적층판에 관한 것으로, 고분자 필름 및 고분자 필름상에 형성된 금속 전도층을 포함하는 연성 동박 적층판에 있어서, 금속 전도층은, 고분자 필름상에 형성되는 제1 금속 전도층; 및 제1 금속 전도층상에 형성되는 제2 금속 전도층을 포함하고, 제2 금속 전도층은 제1 금속 전도층보다 결정립도와 표면조도가 높은 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면 결정립도와 표면조도가 서로 다른 두 개의 금속 전도층을 형성함으로써, 연성 동박 적층판의 물성 저하를 방지하고 감광성 필름과의 밀착력을 향상시킬 수 있다.

fccl, 연성, 동박, 적층판, 포토레지스트

Description

연성 동박 적층판{Flexible copper clad layer}

본 발명은 연성 동박 적층판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 감광성 필름(dry film)과 밀착력을 높일 수 있는 연성 동박 적층판에 관한 것이다.

인쇄 회로 기판(PCB; Printed Circuit Board)은 각종 부품을 접속할 전기 배선을 회로 설계에 따라 배선 도형으로 표현한 것으로 각종 부품을 연결하거나 지지해 주는 역할을 한다. 이러한 인쇄 회로 기판은 그 물리적 특성에 따라 리지드(rigid) 인쇄 회로 기판, 연성(flexible) 인쇄 회로 기판, 이 두 가지가 결합된 리지드-플렉서블 인쇄 회로 기판 및 리지드-플렉서블 인쇄 회로 기판과 유사한 멀티-플렉서블 인쇄 회로 기판으로 나뉜다.

특히, 연성 인쇄 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 폴리머 필름층과 금속 전도층을 적층한 것으로 가요성을 갖는 것이 특징이며, 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 폴리머 필름 위에 구리를 증착하는 방식으로 나뉜다. 특히, 구리 증착 방식은 매우 얇은 두께의 구리막 형성이 가능하며, 이러한 구리 증착 방식으로 만들어진 종래기술에 따른 연성 동박 적층판을 도 1에 도시하였다.

도면을 참조하면, 종래기술에 따른 동박 적층판은 고분자 필름(10) 위에 니켈과 같은 금속을 스퍼터링 방식으로 증착하여 이종 금속층(미도시)을 형성한 뒤 그 위에 금속 시드층(미도시)을 스퍼터링한다. 이어서, 금속 시드층이 형성된 고분자 필름(10)을 구리 전해 도금조를 통해 연속적으로 통과시키면서 구리 도금층인 금속 전도층(20)을 형성하여 제조한다.

이러한 종래의 스퍼터 타입 연성 동박 적층판은 필요한 부분은 포토레지스트로 보호하고 그 외의 부분을 부식액으로 제거하여 배선패턴을 형성하는 서브트랙티브(subtractive) 공법에 사용되어 표면조도를 되도록 낮게 유지했다. 서브트랙티브 공법에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 얇은 액상의 포토레지스트(30)를 사용하기 때문에 표면조도가 낮아도 밀착력에 큰 영향이 없으며, 표면조도가 낮을수록 에칭후에 회로의 직진성이 좋아지는 장점이 있었다.

그러나, 최근에는 칩온필름(COF)용 연성 동박 적층판의 협피치화를 위해서 세미어디티브(semi-additive) 공법이 도입되고 있으며, 세미어디티브 공법에서는 액상의 포토레지스트 대신 필름 형태의 포토레지스트인 감광성 필름(dry film)을 사용하게 된다. 이러한 세미어디티브 공법은 도금을 통하여 회로를 형성하기 때문 에 감광성 필름의 두께가 약 10㎛를 넘게 되며, 종래와 같이 표면조도가 낮은 연성 동박 적층판을 사용할 경우 밀착력의 부족으로 일부분이 들뜨는 문제가 발생하였다.

이를 해결하기 위해 연성 동박 적층판의 금속 전도층 표면을 화학적이나 기계적으로 연마하여 조도를 부여하는 방법을 사용하고 있지만, 추가적인 비용이 발생할 뿐만 아니라 세미어디티브 공법에 사용되는 연성 동박 적층판은 금속 전도층(20)의 두께가 약 2㎛ 정도로 매우 얇기 때문에 연마가 용이하지 않으며, 연마를 하더라도 충분한 연마가 이루어지지 않을 수 있다는 문제점이 있다.

또한, 도금액에 첨가제의 양이나 종류를 조절하여 금속 전도층의 표면조도를 높일 수 있지만, 이러한 경우 금속 전도층(20)의 결정립도가 커져서 연성 동박 적층판의 치수안정성이나 휨 등과 같은 물성이 나빠진다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 연성 동박 적층판의 물성 저하를 방지하고 감광성 필름과의 밀착력을 높일 수 있는 연성 동박 적층판을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 구성의 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 연성 동박 적층판은 결정립도와 표면조도가 서로 다른 두 개의 금속 전도층으로 구성된다.

즉, 본 발명에 따른 연성 동박 적층판은 고분자 필름, 상기 고분자 필름상에 순서대로 형성되는 금속 시드층 및 금속 전도층을 포함하는 연성 동박 적층판에 있어서, 상기 금속 전도층은, 상기 금속 시드층상에 형성되는 제1 금속 전도층; 및 상기 제1 금속 전도층상에 형성되는 제2 금속 전도층을 포함하고, 상기 제2 금속 전도층은 상기 제1 금속 전도층보다 결정립도와 표면조도가 높은 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 금속 전도층은 상기 제2 금속 전도층보다 두껍게 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 결정립도와 표면조도가 서로 다른 두 개의 금속 전도층을 형성함으로써, 연성 동박 적층판의 물성 저하를 방지하고 감광성 필름과의 밀착력을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명에 따른 연성 동박 적층판에 감광성 필름(dry film)을 부착한 상태를 나타내는 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 연성 동박 적층판은 고분자 필름(100), 고분자 필름(100)상에 형성된 제1 금속 전도층(210) 및 제1 금속 전도층(210)상에 형성된 제2 금속 전도층(220)을 포함하여 구성된다.

고분자 필름(100)은 연성 동박 적층판에 적합하도록 굴곡성을 갖는 폴리이미드(polyimide) 필름으로 이루어질 수 있다. 폴리이미드 필름은 높은 내열성과 굴곡 성 및 우수한 기계적 강도를 가지며, 금속과 비슷한 열팽창계수를 가지므로 연성 필름의 재료로 많이 사용된다.

여기서, 고분자 필름(100) 상부에는 이종 금속층(미도시) 및 금속 시드층(미도시)이 형성될 수 있다.

이종 금속층(미도시)은 스퍼터링(sputtering)을 포함한 다양한 진공 성막법으로 고분자 필름(200)상에 형성된다. 이종 금속층의 재료로는 다른 물질과 결합력 및 반응성이 좋은 금속으로 예를 들어, 크롬, 니켈, 또는 크롬 니켈의 합금을 이용할 수 있다.

금속 시드층(미도시)은 구리 또는 구리 합금으로 이루어지며, 스퍼터링 공정으로 이종 금속층상에 형성된다.

제1 및 제2 금속 전도층(210, 220)은 도금액을 사용하는 전해 도금 방식을 이용하여 형성한다. 보다 상세하게는, 이종 금속층 및 금속 시드층이 적층된 고분자 필름(100)을 도금액에 침지시키고 전류를 인가하여 화학적 반응에 의해 제1 및 제2 금속 전도층(210, 220)이 금속 시드층상에 전착될 수 있도록 한다.

여기서, 제1 및 제2 금속 전도층(210, 220)은 도면에 도시된 바와 같이, 먼저 제1 금속 전도층(210)이 이종 금속층 및 금속 시드층이 적층된 고분자 필름(100)상에 전착되고, 다음으로 제2 금속 전도층(220)이 제1 금속 전도층(210)상에 전착된다.

이러한, 제1 및 제2 금속 전도층(210, 220)은 여러 개의 도금조를 가진 도금장치에서 연속적으로 형성할 수 있으며, 추가적인 공정 없이도 기존의 도금설비에 서 용이하게 제조할 수 있다.

이때, 본 발명에 따른 연성 동박 적층판은 도금액 중의 첨가제의 양이나 종류를 조절하여 제1 금속 전도층(210)은 결정립도를 작게 형성하고, 제2 금속 전도층(220)은 표면조도를 높게 형성한다.

여기서, 도금액 중의 첨가제를 조절하여 표면조도를 높게 형성할 경우, 감광성 필름(300)과의 밀착력은 높일 수 있으나, 결정립도가 커져 연성 동박 적층판의 물성이 나빠지게 된다. 따라서, 결정립도가 작은 제1 금속 전도층(210)을 제2 금속 전도층(220)보다 두껍게 형성하여 연성 동박 적층판의 치수안정성 또는 휨과 같은 물성이 저하되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 제1 금속 전도층(210)은 결정립도를 작게 조절하고 두껍게 형성함으로써 연성 동박 적층판의 물성 저하를 방지하고, 제2 금속 전도층(220)은 표면조도를 높임으로써 감광성 필름과의 밀착력을 향상시킬 수 있다.

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

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

도 1은 종래기술에 따른 연성 동박 적층판을 나타내는 단면도,

도 2는 종래기술에 따른 연성 동박 적층판에 액상 포토레지스트를 도포한 상태를 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 연성 동박 적층판에 감광성 필름(dry film)을 부착한 상태를 나타내는 단면도이다.

Claims (2)

1. 고분자 필름, 상기 고분자 필름상에 순서대로 형성되는 금속 시드층 및 금속 전도층을 포함하는 연성 동박 적층판에 있어서,

   상기 금속 전도층은,

   상기 금속 시드층상에 형성되는 제1 금속 전도층; 및

   상기 제1 금속 전도층상에 형성되는 제2 금속 전도층을 포함하고,

   상기 제2 금속 전도층은 상기 제1 금속 전도층보다 결정립도와 표면조도가 높은 것을 특징으로 하는 연성 동박 적층판.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제1 금속 전도층은 상기 제2 금속 전도층보다 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 연성 동박 적층판.

Images