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KR20090081908A - Flexible copper clad layer - Google Patents

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KR20090081908A KR1020080008087A KR20080008087A KR20090081908A KR 20090081908 A KR20090081908 A KR 20090081908A KR 1020080008087 A KR1020080008087 A KR 1020080008087A KR 20080008087 A KR20080008087 A KR 20080008087A KR 20090081908 A KR20090081908 A KR 20090081908A
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Abstract

A flexible copper clad laminate is provided to prevent physical properties of the flexible copper clad laminate from being lowered by forming two metal conducting layers having different grain sizes and surface roughness values. A flexible copper clad laminate comprises a polymer film(100) and a metal conducting layer formed on the polymer film. The metal conducting layer comprises a first metal conducting layer(210) formed on the polymer film and a second metal conducting layer(220) formed on the first metal conducting layer. The second metal conducting layer has higher grain size and surface roughness than the first metal conducting layer. The first metal conducting layer is thicker than the second metal conducting layer. The flexible copper clad laminate further comprises a photosensitive film(300) formed on the second metal conducting layer.

Description

연성 동박 적층판{Flexible copper clad layer}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.The present invention relates to a flexible copper foil laminate, and more particularly, to a flexible copper foil laminate capable of increasing adhesion to a photosensitive film.

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.Printed Circuit Boards (PCBs) represent electrical wirings for connecting various components in wiring diagrams according to circuit design, and serve to connect or support various components. These printed circuit boards, depending on their physical properties, are multi-flexible similar to rigid printed circuit boards, flexible printed circuit boards, rigid-flexible printed circuit boards that combine the two, and rigid-flexible printed circuit boards. Divided into printed circuit board.

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.In particular, flexible copper foil laminates, which are the raw materials of flexible printed circuit boards, are used in digital home appliances such as mobile phones, digital camcorders, laptops, and LCD monitors.

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.The flexible copper foil laminate is a laminate of a polymer film layer and a metal conductive layer, and is characterized by its flexibility. It is used for electronic devices or material parts of electronic devices that require flexibility and flexibility, and contributes to miniaturization and weight reduction of electronic devices. have.

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.Conventional copper foil laminates for flexible substrates related to such technology are largely divided into a method of applying a polyimide resin to the copper foil and a method of depositing copper on the polymer film. In particular, the copper deposition method can form a very thin copper film, the flexible copper foil laminate according to the prior art made by such a copper deposition method is shown in FIG.

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.Referring to the drawings, the copper foil laminate according to the prior art is formed by depositing a metal such as nickel on the polymer film 10 by sputtering to form a dissimilar metal layer (not shown) and then sputtering a metal seed layer (not shown) thereon. . Subsequently, the polymer film 10 having the metal seed layer formed thereon is continuously manufactured through the copper electrolytic plating bath to form a metal conductive layer 20 which is a copper plating layer.

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.This conventional sputter-type flexible copper clad laminate was used in a subtractive method of forming a wiring pattern by protecting a necessary portion with a photoresist and removing other portions with a corrosion solution to keep the surface roughness as low as possible. In the subtractive method, as shown in FIG. 2, since the thin liquid photoresist 30 is used, even if the surface roughness does not have a large influence on the adhesion, the lower the surface roughness, the better the straightness of the circuit after etching. there was.

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.However, in recent years, a semi-additive method has been introduced to narrow the pitch of flexible copper foil laminates for chip-on-film (COF), and the semi-additive method is a photoresist that is a film type photoresist instead of a liquid photoresist. Dry film is used. Since the semi-additive process forms a circuit through plating, the thickness of the photosensitive film exceeds about 10 μm, and when a flexible copper foil laminate having a low surface roughness is used as in the prior art, part of the semi-additive process is lifted due to lack of adhesion. It was.

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.In order to solve this problem, the surface of the metal conductive layer of the flexible copper foil laminate is chemically or mechanically polished to impart roughness. However, in addition to the additional cost, the flexible copper foil laminate used in the semi-additive process is a metal conductive layer ( Since the thickness of 20) is very thin, about 2 μm, polishing is not easy, and there is a problem that even polishing may not be performed.

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.In addition, the surface roughness of the metal conductive layer can be increased by adjusting the amount or type of additives in the plating liquid, but in this case, the grain size of the metal conductive layer 20 is increased, resulting in poor physical properties such as dimensional stability and warpage of the flexible copper foil laminate. There is this.

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.The present invention was devised to solve the above problems, and an object thereof is to provide a flexible copper foil laminated plate which can prevent a decrease in physical properties of the flexible copper foil laminated plate and increase adhesion to the photosensitive film.

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.Other objects and advantages of the invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the invention. In addition, the objects and advantages of the present invention can be realized by the configuration and combination of configurations shown in the claims.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 연성 동박 적층판은 결정립도와 표면조도가 서로 다른 두 개의 금속 전도층으로 구성된다.In order to achieve the above object, the flexible copper foil laminate according to the present invention is composed of two metal conductive layers having different crystal grains and surface roughness.

즉, 본 발명에 따른 연성 동박 적층판은 고분자 필름 및 상기 고분자 필름상에 형성된 금속 전도층을 포함하는 연성 동박 적층판에 있어서, 상기 금속 전도층은, 상기 고분자 필름상에 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.That is, the flexible copper foil laminate according to the present invention comprises: a flexible copper foil laminate comprising a polymer film and a metal conductive layer formed on the polymer film, wherein the metal conductive layer comprises: a first metal conductive layer formed on the polymer film; And a second metal conductive layer formed on the first metal conductive layer, wherein the second metal conductive layer has a higher grain size and surface roughness than the first metal conductive layer.

또한, 상기 제1 금속 전도층은 상기 제2 금속 전도층보다 두껍게 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the first metal conductive layer is preferably formed thicker than the second metal conductive layer.

본 발명에 따르면, 결정립도와 표면조도가 서로 다른 두 개의 금속 전도층을 형성함으로써, 연성 동박 적층판의 물성 저하를 방지하고 감광성 필름과의 밀착력을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, by forming two metal conductive layers having different crystal grains and surface roughness, it is possible to prevent a decrease in physical properties of the flexible copper foil laminate and to improve adhesion to the photosensitive film.

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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

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.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 3은 본 발명에 따른 연성 동박 적층판에 감광성 필름(dry film)을 부착한 상태를 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a state where a photosensitive film is attached to a flexible copper foil laminate according to the present invention.

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 정도층(220)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the flexible copper foil laminate according to the present invention includes a polymer film 100, a first metal conductive layer 210 formed on the polymer film 100, and a second metal conductive layer 210 formed on the first metal conductive layer 210. The metal precision layer 220 is comprised.

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.The polymer film 100 may be made of a polyimide film having flexibility to be suitable for the flexible copper foil laminate. Polyimide film has high heat resistance, flexibility and excellent mechanical strength, and has a coefficient of thermal expansion similar to that of metal, so it is widely used as a material for flexible films.

여기서, 고분자 필름(100) 상부에는 이종 금속층(미도시) 및 금속 시드층(미도시)이 형성될 수 있다.Here, a dissimilar metal layer (not shown) and a metal seed layer (not shown) may be formed on the polymer film 100.

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.The dissimilar metal layer (not shown) is formed on the polymer film 200 by various vacuum deposition methods including sputtering. As a material of the dissimilar metal layer, a metal having high bonding strength and reactivity with other materials may be used, for example, chromium, nickel, or an alloy of chromium nickel.

금속 시드층(미도시)은 구리 또는 구리 합금으로 이루어지며, 스퍼터링 공정으로 이종 금속층상에 형성된다.The metal seed layer (not shown) is made of copper or a copper alloy, and is formed on the dissimilar metal layer by a sputtering process.

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.The first and second metal conductive layers 210 and 220 are formed using an electroplating method using a plating solution. More specifically, the first and second metal conductive layers 210 and 220 are formed on the metal seed layer by chemical reaction by immersing the polymer film 100 in which the dissimilar metal layer and the metal seed layer are stacked in a plating solution and applying a current. Allow electrodeposition.

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.Here, as shown in the drawing, the first and second metal conductive layers 210 and 220 are first electrodeposited on the polymer film 100 in which the first metal conductive layer 210 is stacked with a dissimilar metal layer and a metal seed layer. Next, the second metal conductive layer 220 is electrodeposited on the first metal conductive layer 210.

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.The first and second metal conductive layers 210 and 220 may be continuously formed in a plating apparatus having a plurality of plating baths, and may be easily manufactured in existing plating facilities without additional processes.

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.In this case, the flexible copper foil laminate according to the present invention controls the amount or type of additives in the plating liquid to form a small grain size of the first metal conductive layer 210 and to form a high surface roughness of the second metal conductive layer 220. .

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.Here, in the case of forming a high surface roughness by adjusting the additive in the plating solution, the adhesion to the photosensitive film 300 can be increased, but the grain size is increased, the physical properties of the flexible copper foil laminate is worsened. Therefore, it is preferable to form the first metal conductive layer 210 having a small grain size thicker than the second metal conductive layer 220 to prevent physical properties such as dimensional stability or warpage of the flexible copper foil laminate from deteriorating.

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.As described above, the first metal conductive layer 210 is formed by controlling the grain size to be small and thick, thereby preventing the lowering of physical properties of the flexible copper foil laminate, and the second metal conductive layer 220 to increase the surface roughness to the photosensitive film. Adhesion can be improved.

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.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

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.The following drawings, which are attached to this specification, illustrate exemplary embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the present invention, serve to further understand the technical spirit of the present invention. It should not be construed as limited to.

도 1은 종래기술에 따른 연성 동박 적층판을 나타내는 단면도,1 is a cross-sectional view showing a flexible copper foil laminate according to the prior art,

도 2는 종래기술에 따른 연성 동박 적층판에 액상 포토레지스트를 도포한 상태를 나타내는 단면도,2 is a cross-sectional view showing a state where a liquid photoresist is applied to a flexible copper foil laminate according to the prior art;

도 3은 본 발명에 따른 연성 동박 적층판에 감광성 필름(dry film)을 부착한 상태를 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a state where a photosensitive film is attached to a flexible copper foil laminate according to the present invention.

Claims (2)

고분자 필름 및 상기 고분자 필름상에 형성된 금속 전도층을 포함하는 연성 동박 적층판에 있어서,In the flexible copper foil laminate comprising a polymer film and a metal conductive layer formed on the polymer film, 상기 금속 전도층은,The metal conductive layer, 상기 고분자 필름상에 형성되는 제1 금속 전도층; 및A first metal conductive layer formed on the polymer film; And 상기 제1 금속 전도층상에 형성되는 제2 금속 전도층을 포함하고,A second metal conductive layer formed on the first metal conductive layer, 상기 제2 금속 전도층은 상기 제1 금속 전도층보다 결정립도와 표면조도가 높은 것을 특징으로 하는 연성 동박 적층판.The second metal conductive layer has a higher grain size and surface roughness than the first metal conductive layer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 금속 전도층은 상기 제2 금속 전도층보다 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 연성 동박 적층판.The first metal conductive layer is formed thicker than the second metal conductive layer, the flexible copper foil laminate.
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