KR101063041B1

KR101063041B1 - 미세회로 필름기판 및 제조방법

Info

Publication number: KR101063041B1
Application number: KR1020090058201A
Authority: KR
Inventors: 성낙훈
Original assignee: 주식회사 티넷; 성낙훈
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2011-09-07
Also published as: KR20110000886A

Abstract

본 발명은 미세회로 필름기판 및 그 제조방법을 개시한다. 개시된 미세회로 필름기판 제조방법은, 필름기판 상부에 이형층을 코팅하는 이형층코팅과정; 상기 이형층이 코팅된 필름 상부에 양각된 회로패턴이 형성된 롤러(Roller)를 이용하여 미세회로홈을 음각형성하는 음각과정; 상기 미세회로홈이 형성된 면에 도전성 페이스트(paste)를 도포하여 상기 미세회로홈에 도전성 페이스트를 충진하는 회로패턴형성과정; 및 상기 도전성 페이스트가 경화된 후 미세회로의 형성을 위해 상기 미세회로홈 이외의 이형층을 제거하는 이형층제거과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 얇고 부드러운 재질의 필름기판에 미세회로를 신속하고 용이하게 형성할 수 있으며, 이에 따라 필름기판의 생산율 및 제조비용을 절감시킬 수 있도록 한다.

필름기판, 이형재, 이형층, 음각과정, 전도성 페이스트

Description

미세회로 필름기판 및 제조방법{FILM SUBSTRATE FORMED WITH FINE CIRCUIT THEREON AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 미세회로 필름기판의 제작공정을 단순화시켜, 미세회로 필름기판의 제작을 용이하게 함에 따라 생산성을 향상시키고 제조비용을 줄일 수 있도록 하는 미세회로 필름기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 기판에 회로를 형성하는 방법으로서 사진식각방법, 스크린 인쇄방법, 열전사법 또는 자외선법이 널리 사용되고 있다.

그러나 상기 사진식각방법은 금속소재의 손실, 식각액의 소모에 따른 공해 발생, 고가의 장비의 필요 등의 이유로 인해 제조비용이 과다하게 소요되고, 작업이 복잡하여 대량생산이 어렵다.

상기 스크린인쇄방법의 경우에는 회로의 전기적 저항치가 일정치 않아 회로의 신뢰성이 낮아 사용범위가 제한적이며, 더욱이 수 ㎛의 선폭을 가지는 회로의 구현이 현실적으로 불가능하다.

또한, 상기 열전사법과 자외선법은 기판이 필름과 같이 얇고 부드러운 재질인 경우에는 적용하기 곤란하다.

이에 따라 상술한 종래기술의 문제점를 해결하고, 미세회로 필름기판을 용이하게 제조할 수 있도록 하기 위하여, 대한민국 특허출원 제2009-00000000호는 미세회로패턴이 형성된 마스터준비, 전도성 금속도금, 마스터스태핑, 전도성 금속 제거 과정으로 이루어지는 미세 필름 제조방법을 제공한다.

그러나 상기 미세 필름 제조방법 또한 여러 번의 금속도금 과정을 수행하여야 하므로 그 제조공정이 복잡하여 제작이 어려우며 제품생산 비용이 상승하는 문제점을 가진다.

따라서 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 제조과정이 간소화되어 제조가 용이하고, 신뢰성을 향상시키며, 생산성 또한 향상시키는 미세회로 필름기판 및 미세회로 필름기판 제조방법을 제공한다.

상기 과제 해결을 위한 본 발명의 미세회로 필름기판 제조방법은, 필름기판 상부에 이형층을 코팅하는 이형층코팅과정; 상기 이형층이 코팅된 필름 상부에 양각된 회로패턴이 형성된 롤러(Roller)를 이용하여 미세회로홈을 음각형성하는 음각과정; 상기 미세회로홈이 형성된 면에 도전성 페이스트(paste)를 도포하여 상기 미세회로홈에 도전성 페이스트를 충진하는 회로패턴형성과정; 및 상기 도전성 페이스트가 경화된 후 미세회로 형성을 위해 상기 미세회로홈 이외의 이형층을 제거하는 이형층제거과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 이형층코팅과정에서 코팅되는 이형층은 1 ~ 2㎛ 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 음각과정에서 형성되는 미세회로홈은 10 ~ 15㎛의 깊이로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 도전성페이스트는 Ag 페이스트인 것을 특징으로 한다.

상기 회로패턴형성과정은 상기 도전성 페이스트의 도포 후 소성하는 소성과 정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 소성과정은 115℃ ~ 125℃ 범위에서 행해지는 것을 특징으로 한다.

상기 소성과정은 120℃에서 행해지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 미세회로 필름기판은, 필름; 및, 상기 미세회로 필름기판 제조방법에 의해 상기 필름의 상부에 형성된 미세회로;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 미세회로 필름기판의 제작 공정을 간소화시키고, 간단하여 신뢰성 있는 미세회로 필름기판의 생산성을 향상시킨다.

또한, 본 발명은 미세회로 필름기판의 제작 과정을 간소화하여 제작 비용을 절감시킨다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 미세회로 필름기판(이하, '필름기판'이라 함)의 제작방법의 처리과정을 나타내는 순서도, 도 2는 도 1의 이형층코팅과정(S10)에 의해 상부에 이형층(1)이 형성된 필름(40)의 단면도, 도 3은 도 1의 음각과정(S20)에 의해 이형층(1)과 미세회로홈(41a)이 형성된 필름기판(10)의 단면 도, 도 4는 도 1의 회로패턴형성과정(S30)에 의해 Ag 페이스트(Paste)가 도포된 상태의 필름기판(10)의 단면도, 도 5는 상기 이형층제거과정(S40)에 의해 이형층이 제거되어 미세회로(41)가 형성된 필름기판(10)의 단면도이다.

상기 미세회로 필름기판(10)의 제조방법은 도 1과 같이 이형층코팅과정(S10), 음각과정(S20), 회로패턴형성과정(S30), 및 이형층제거과정(S40)으로 이루어지며, 부가적으로 보호층형성과정(S50)을 더 포함할 수 있다.

상기 미세회로 필름기판(10) 제작을 위해 이형층코팅과정(S10)에서 PET(Poly ethylene terephthalate)) 등으로 두께가 약 180㎛인 필름(40) 상에 1~ 2㎛ 두께로 이형재를 코팅(coating)한다. 이에 따라 도 2와 같이 필름(40)의 상부 면에 이형층(1)을 형성한다. 이때 이형재에 포함되는 기름성분은 휘발되고 이형성분만 남아서 이형층(1)을 형성한다(이형층코팅과정: S10).

이형층이 형성된 후에는 미세회로 패턴이 양각된 롤러(Roller)(미 도시)를 이용하여 음각처리한다. 상기 음각처리에 의해 이형층(1)이 코팅된 필름(40)의 상부에는 도 3과 같이, 이형층(1)이 코팅된 면에 미세회로를 형성하는 전도금속이 충진될 미세회로홈(41a)을 형성한다.

상기 롤러는 상술한 대한민국 특허출원 제2009-0000000호에 기재된 마스터 전착판 제조방법과 동일한 방법으로 제작될 수 있으며 이를 간략히 설명하면 다음과 같다.

마스터의 제조를 위해 판 형상의 전도체인 메탈플레이트의 상부에 감광재를 이용하여 회로패턴을 형성하거나, 절연체를 적층한 후 레이저로 가공하는 등의 방 법에 의해 비전도체인 절연부를 갖는 베이스 전착판을 형성한다.

이 후 베이스 전착판에 전주가공(Electro Forming)을 수행하여 절연부 사이로 노출된 메탈플레이트 면에 금속을 균일하게 성장시킨다. 이때 절연부의 높이까지는 수직 방향의 높이 성장이 수행되고 절연부의 높이 이상으로 성장되는 경우에는 수평방향의 확산 성장이 이루어진다. 이러한 전주가공은 금속층 사이에 미세회로 패턴에 대응하는 홈이 형성될 때까지 수행하여 마스터 전착판을 형성한다.

마스터 전착판이 형성된 후에는 액상수지도포 방법 또는 전주가공법을 이용하여 마스터 전착판의 상부에 미세회로패턴에 대응하는 돌출부를 가지는 마스터층을 형성한다.

이러한 마스터층 형성과정을 통해 형성된 마스터층을 마스터 전착판으로부터 분리하면 표면에 미세회로 패턴에 대응하는 돌출부가 형성된 마스터가 얻어진다.

이러한 마스터 생성과정과 동일한 방법으로 표면에 미세회로패턴이 양각 형성된 상기 롤러를 형성할 수 있다.

상기 롤러에 의해 생성되는 미세회로홈(41a)의 깊이는 마스터 제조 시 형성되는 돌출부의 높이에 따라 달라진다. 즉, 마스터의 표면에 형성된 돌출부의 높이가 약 15㎛인 경우 필름(40)에 형성되는 미세회로홈(41a)은 약 10 내지 13㎛ 정도의 깊이를 가진다(음각과정: S20).

상기 음각과정(S20)에 의해 미세회로패턴에 대응하는 미세회로홈(41a)이 형성된 후에는 이형층(1)과 미세회로홈(41a)이 형성된 필름(40)의 상부면에 Ag 페이 스트(Ag paste)(2)를 도포하여 미세회로홈(41a)에 Ag 페이스트(2)를 충진한다. 이후 약 100 ~ 130℃의 온도에서 소성과정을 수행하여 Ag 페이스트(2)를 경화시킨다. 이러한 과정에 의해 필름(40)의 상부 미세회로홈(41)을 따라 도전성 회로패턴이 형성된다(회로패턴형성과정: S30).

소성과정에 의해 Ag 페이스트(2)가 경화된 후에는 이형재를 제거하는 희석화 용재로 이형층(1)을 제거한다. 이 과정에서 미세회로홈(41a)에 경화되어 음각된 Ag는 제거되지 않으므로 도 4와 같이 Ag 전도 금속으로 이루어지는 미세회로 (41)가 형성된 필름기판(10)이 얻어진다(이형층제거과정: ).

기존 반도체 공법에서는 음각 후 스파트링 전체에서 연마를 꼭 하게 된다. 이때, ITO(Indium Tin Oxide)는 연마를 한 미세 연마자국을 허용하지 않는다. 따라서 본 발명의 필름기판 제조방법은 이러한 연마자국을 허용하지 않는 ITO의 생산에 적용될 수 있다.

상술한 처리과정에 의해 필름(40)의 상부에 미세회로(41)가 형성된 후에는 보호층형성과정(S50)에 의해 미세회로(41)의 상부에 하나 이상의 전도성 도금 층을 형성, 수지층의 형성 등의 방법에 의해 미세회로(41)를 보호할 수 있도록 하는 도면에 미 도시된 보호층이 형성될 수 있다.

본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위 를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 미세회로 필름기판(이하, '필름기판'이라 함)의 제작방법의 처리과정을 나타내는 순서도,

도 2는 도 1의 이형층코팅과정(S10)에 의해 상부에 이형층(1)이 형성된 필름(40)의 단면도,

도 3은 도 1의 음각과정(S20)에 의해 이형층(1)과 미세회로홈(41a)이 형성된 필름기판(10)의 단면도,

도 4는 도 1의 회로패턴형성과정(S30)에 의해 Ag 페이스트(Paste)가 도포된 상태의 필름기판(10)의 단면도,

도 5는 상기 이형층제거과정(S40)에 의해 이형층이 제거되어 미세회로(41)가 형성된 필름기판(10)의 단면도이다.

＊도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＊

1: 이형층 2: Ag 페이스트

10: 필름기판 40 : 필름

41 : 미세회로 41a: 미세회로홈

Claims

필름기판 상부에 이형층을 코팅하는 이형층코팅과정;

상기 이형층이 코팅된 필름 상부에 회로패턴이 형성된 롤러(Roller)를 이용하여 미세회로홈을 음각형성하는 음각과정;

상기 미세회로홈이 형성된 면에 도전성 Ag 페이스트(paste)를 도포하여 상기 미세회로홈에 도전성 Ag 페이스트를 충진하는 회로패턴형성과정; 및

상기 도전성 Ag 페이스트가 경화된 후 미세회로의 형성을 위해 상기 미세회로홈 이외의 이형층을 제거하는 이형층제거과정을 포함하며,

상기 회로패턴형성과정은 상기 도전성 Ag 페이스트의 도포 후 100℃∼130℃의 온도에서 소성하는 소성과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미세회로 필름기판 제조방법.
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필름; 및,

상기 제 1항의 방법의 미세회로 필름기판 제조방법에 의해 상기 필름의 상부에 형성된 미세회로;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미세회로 필름기판.