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KR20090084770A - 저조도를 갖는 고굴곡성 동박 및 그 제조 방법 - Google Patents

저조도를 갖는 고굴곡성 동박 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20090084770A
KR20090084770A KR1020090008086A KR20090008086A KR20090084770A KR 20090084770 A KR20090084770 A KR 20090084770A KR 1020090008086 A KR1020090008086 A KR 1020090008086A KR 20090008086 A KR20090008086 A KR 20090008086A KR 20090084770 A KR20090084770 A KR 20090084770A
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KR
South Korea
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copper foil
electrolytic copper
less
surface roughness
vickers hardness
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KR1020090008086A
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김승민
김상겸
김정익
최승준
신동환
채영욱
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엘에스엠트론 주식회사
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Abstract

본 발명은 내굴곡성이 우수한 전해 동박에 관한 것으로서, 전기분해를 통해 제조된 미처리 동박을 표면 처리한 전해 동박의 비커스경도(Vickers Hardness)가 310Hv 이하인 것을 특징으로 한다.
내굴곡성, 전해 동박, 결정 배향성, 굴곡인자, 비커스경도

Description

저조도를 갖는 고굴곡성 동박 및 그 제조 방법{A High Flexuous Copper Foil With Low Profile And Method For Producing The Same}
본 발명은 전해 동박에 관한 것으로서, 특히 내굴곡성이 우수한 전해 동박 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
전자기기의 전자회로에는 프린트 기판이 많이 이용되고 있는데, 그중에서도 특히 플렉시블 프린트 기판(FPC)은 굴곡성을 가지는 점과 기판 자체가 얇은 점에서 테이프 캐리어에 드라이버 IC를 실장하는 TAB 방식(테이프, 오토메이티드, 본딩)에 적용되어 왔다. 최근에 와서는 보다 작은 공간에서 보다 고밀도의 실장을 행하는 실장방법으로서 베어(bare) IC칩을 필름 캐리어 테이프상에 직접 탑재하는 COF 방식(칩ㆍ온ㆍ필름)이 개발되고, 배선의 협피치화가 진행되어 미세가공이 가능한 플렉시블 프린트 기판이 필요하게 되었다.
특히, 이러한 플렉시블 프린트 기판은 하드디스크내의 가동부나 휴대전화의 힌지부 등의 굴곡성이나 유연성, 고밀도 실장이 요구되는 전자기기에 널리 사용되고 있다. 이에 따라, 플렉시블 프린트 기판을 구성하는 동박에 보다 높은 굴곡성을 요구하게 되었다.
이러한 배경하에 동박의 굴곡성을 개선하는 수단으로서, 동박의 두께를 얇게 하는 것이 알려져 있다. 이 경우, 굴곡시의 굽힘부 외주에 생기는 변형이 감소하여 굴곡성이 향상된다. 그러나, 동박의 두께를 얇게 하는 것만으로는 설계에 제약을 받게되는 한계가 있다.
또한, 굴곡성이 우수한 동박으로서 압연 동박이 알려져 있다. 압연 동박의 제조 방법으로서는, 전기동을 잉곳(ingot)에 주조하고, 압연과 소둔을 반복하여 박 모양으로 한다. 이 방법에 의해 제조된 동박은 신장율도 높고, 표면이 평활하기 때문에 크랙이 들어가기 어렵고 꺽임에 대한 내성이 우수하다. 그러나, 압연 동박은 고가이며, 제조시의 기계적인 제약에 의해 동박의 폭이 1m 이상인 것은 제조하는 것이 곤란했다. 또한, 두께가 얇은 압연 동박을 안정적으로 제조하는 것도 어렵고, 얇게 해서 굴곡성을 높이기 위해서는 하프 에칭 등의 처리를 행할 필요가 있었다.
한편, 저가격으로 두께의 조정도 비교적으로 용이하게 행할 수 있는 동박으로서 전해 동박이 있다. 이 전해 동박의 제조 방법은, 우선 황산동을 주성분으로 한 전기 분해액 중에 드럼이라 불리는 지름 2m ~ 3m의 큰 통형상의 음극을 반정도 가라앉히고, 그것을 둘러싸도록 양극을 설치한다. 그리고 드럼상에 동을 전석시키면서 이것을 회전시켜서 석출한 동을 순차적으로 떼어내어 권취하여 제조한다.
그러나, 이러한 전해 동박은 압연 동박에 비해 현저하게 굴곡성이 떨어진다는 문제점이 존재한다. 따라서, 전해 동박의 굴곡성을 개선시키기 위해 여러가지 노력들이 선행되었다.
특허 문헌 1(대한민국 공개특허공보 제 2007-14067 호)에는 제박 공정을 거 쳐서 제조된 미처리 동박을 열처리 하여 평균 결정 입경을 열처리 공정전의 2~8배로 성장시키는 방법이 개시되어 있다.
특허 문헌 2(대한민국 공개특허공보 제 2006-129965 호)에는 열처리에 의해 결정 입경을 2㎛ 이상으로 조절하고, 동박의 표면 조도(Rz)를 2.5㎛ 이하로 조절하는 방법이 개시되어 있다.
특허 문헌 3(일본 특개평9-272994)은 카본 함유량을 18ppm 이하로 조절하는 것에 의해 미세 패턴화가 가능한 전해 동박을 개시하고 있다.
본 발명은 전해 동박의 내굴곡성을 개선하기 위한 새로운 방법을 제시하는 것을 목적으로 한다. 즉, 전해 동박의 내굴곡성에 영향을 미치는 S면(광택면)과 M면(거친면)의 표면 조도, 탄소 및 황 함유량, 중량 편차, 결정 배향성, 굴곡인자, 비커스경도, 단위 면적당 노듈수 등의 인자를 조절하는 것에 의해 최적의 내굴곡성을 구현하고자 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명자들은 전해 동박의 내굴곡성을 개선하기 위해 여러가지 검토를 한 결과, 특정한 특성을 갖는 미처리 동박을 사용하고, 이 미처리 동박의 표면을 전기 화학적 또는 화학적 처리함으로써 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 알아내어 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 일 양태에 따른 전해 동박은 전기분해를 통해 생성된 미처리 동박을 표면 처리함으로써 얻어진다. 이렇게 얻어진 전해 동박은, 비커스경도(Vickers Hardness)가 310Hv 이하, 바람직하게는 100 ~ 310Hv인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 전해 동박은 굴곡인자가(F)가 0.01 이상인 것을 특징 으로 한다.(여기서, F=K×E×T이고, K(굴곡상관계수)=0.001㎟/㎏f, E: 연신율, T: 인장강도를 나타낸다.)
아울러, 본 발명에 따른 전해 동박은 거친면(M면)의 표면조도(Rz)가 1.0 ~ 3.5㎛, 광택면(S면)의 표면조도(Rz)가 0.5 ~ 2.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1% 이하, 황 함유량이 0.05% 이하이고, 결정 배향성(결정 배향성 = [I(200)/Iall]×100, 여기서, I(200): 동박의 표면에 대해 X선 회절분석하고, 얻어진 회절선중 (200)면의 회절선의 상대 피크 강도, Iall: (110), (111), (200), (311) 각 면들의 회절선의 상대 피크 강도의 합)이 10% ~ 100%인 것이 바람직하다.
더욱이, 본 발명에 따른 전해 동박은 중량 편차가 2g/㎡ 이하이고, 단위면적당 노듈수가 20개/100㎛2 ~ 200개/100㎛2인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 일 양태에 따른 전해 동박의 제조 방법은, 결정 배향성(결정 배향성 = [I(200)/Iall]×100, 여기서, I(200): 동박의 표면에 대해 X선 회절분석하고, 얻어진 회절선중 (200)면의 회절선의 상대 피크 강도, Iall: (110), (111), (200), (311) 각 면들의 회절선의 상대 피크 강도의 합)이 10% ~ 100%인 미처리 전해 동박을 제조하는 제박 공정과; 상기 미처리 전해 동박의 표면을 전기 화학적 또는 화학적 처리함으로써 전해 동박의 비커스경도(Vickers Hardness)가 310Hv 이하, 바람직하게는 100 ~ 310Hv인 값을 갖는 표면처리 전해 동박을 제조하는 표면처리공정을 포함한다.
또한, 상기 표면처리공정을 거친 전해 동박은, 굴곡인자(F)가 0.01 이상인 값을 갖는 것을 특징으로 한다.(여기서, F=K×E×T이고, K(굴곡상관계수)=0.001㎟/㎏f, E: 연신율, T: 인장강도를 나타낸다.)
아울러, 상기 표면처리공정을 거친 전해 동박은, 단위 면적당 노듈수가 20개/100㎛2 ~ 200개/100㎛2이고, 거친면(M면)의 표면조도(Rz)가 1.0 ~ 3.5㎛, 광택면(S면)의 표면조도(Rz)가 0.5 ~ 2.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1% 이하, 황 함유량이 0.05% 이하이며, 중량 편차가 2g/㎡ 이하인 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 또 다른 일 양태는, 상기한 제조 방법에 의해 제조된 전해 동박의 적어도 어느 한 표면에 폴리이미드 수지층을 도포한 플렉시블 동장적층판이나 이 동장적층판을 적용한 플렉시블 프린트 기판에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전해 동박은 미세 회로 가공이 가능하며, 내굴곡성이 우수하다. 따라서, 저원가로 압연 동박과 동등한 수준의 연성회로기판용 전해 동박을 구현하는 것이 가능하다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 전해 동박은 그 공정의 단계에 따라 아래와 같은 용어를 사용한다. 먼저, 도 1에 도시된 통상의 전해 제박 장치를 통해 제조된 동박을 '미처리 동박'으로 지칭하고, 이 미처리 동박의 표면에 전기 화학적 또는 화학적 표면 처리를 수행한 것을 '표면처리 동박'으로 지칭한다.
먼저, 본 발명에 따른 미처리 동박은 도 1의 전해 제박 장치를 통해 제조된다. 도면을 참조하면, 전해액(10)이 지속적으로 공급되는 용기(C) 안에 음극으로 기능하는 드럼(20)과 애노드(30)가 설치된다. 상기 드럼(20)은 화살표 방향으로 회전하고, 드럼(20)과 애노드(30)는 전해액(10)이 개재될 수 있도록 이격된다.
전해 동박의 제조시 상기 드럼(20)과 애노드(30) 사이에 전류가 가해진다. 이 때, 드럼(20)은 화살표 방향으로 회전하고 있는 상태이다. 이에 따라, 드럼(2) 표면에 전해 동박(40)이 전착된 후 가이드 롤(50)을 통해 권취(take up)된다.
상기 전해액(10)은 황산 구리를 주성분으로 하고, 여기에 젤라틴, HEC, SPS 및 질화물과 같은 각종 첨가제가 첨가되고, 전류 밀도는 10ASD ~ 80ASD인 것이 바람직하다. 이러한 미처리 전해 동박의 제조에 대한 상세한 내용은 본 출원인에 의해 선출원된 대한민국 등록특허 제 0694382 호 및 제 0571561 호를 참조하는 것에 의해 생략된다.
상기 미처리 전해 동박은 전해액의 조성, 전류 밀도 또는 첨가제의 종류 및 함량을 조절하는 것에 의해 중량 편차, (200) 집합조직의 비율, 탄소 함유량, 황 함유량, 표면 조도 등의 인자를 조절할 수 있다.
이렇게 제조된 상기 미처리 동박(4)은 결정 배향성이 10% ~ 100% 이어야 한다. 여기서, 결정 배향성은 전해 동박의 S면에 대해 X선 회절분석하고, 얻어진 회절선중 (200)면의 회절선의 상대 피크 강도를 I(200)이라 하고, (110), (111), (200), (311) 각 면들의 회절선의 상대 피크 강도의 합을 Iall이라 할때, [I(200)/Iall]의 백분율을 의미한다.
이와 같이, 미처리 동박의 집합조직중 (200) 집합 조직이 우세한 경우, 응력 집중부와 결정조직의 배향성이 반대가 되어 내굴곡성이 좋아진다.
또한, 상기 미처리 동박은 노듈 처리(또는 조면화 처리), 내약품 처리, 내열처리, 방청 처리, 실란 처리 등의 표면 처리 공정을 겪는 것에 의해 완성된 표면처리 동박으로 생성된다. 이러한 표면 처리 공정에 대한 구체적인 기재는 본 출원인에 의해 선출원된 대한민국 등록특허 제 0610751 호를 참조하는 것에 의해 생략한다.
상기 표면 처리 공정에서 사용되는 각종 유기물질의 종류나 함량 등에 따라 동박의 비커스경도(Vickers Hardness), 중량 편차, 탄소 함유량, 황 함유량 등에 미세한 변화가 있을 수 있다.
이렇게 최종 완성된 본 발명에 따른 표면처리 전해 동박은 거친면(M면)의 표면조도(Rz)가 1.0 ~ 3.5㎛, 광택면(S면)의 표면조도(Rz)가 0.5 ~ 2.5㎛인 것이 바람직하다. 상기 M면 및 S면 표면 조도가 3.5㎛ 이상이 되면, 응력이 집중되어 파단이 용이해지고, 상기 M면의 표면 조도가 1.0㎛ 이하가 되면, 동박에 접착되는 폴리이미드와의 밀착력이 감소하게 된다.
또한, 상기 표면처리 전해 동박은 탄소 함유량이 0.1% 이하, 황 함유량이 0.05% 이하인 것이 특징이다. 전해 동박의 탄소 함유량이 0.1% 이상이 되면, 연성회로기판(FCCL) 제조시 열을 받아 동박 내부의 탄소가 이산화탄소가 되면서 미세 파단이 형성된다. 이와 마찬가지로, 전해 동박의 황 함유량이 0.05% 이상이 되면, 연성회로기판(FCCL) 제조시 열을 받아 동박 내부의 황이 이산화황이 되면서 미세 파단이 형성된다.
아울러, 상기 표면처리 전해 동박의 내굴곡성을 나타내는 특성치로서 하기 수학식으로 표현되는 굴곡인자(F)를 고려할 수 있다.
Figure 112009006424234-PAT00001
여기서, K(굴곡상관계수) = 0.001㎟/㎏f, E: 연신율, T: 인장강도를 나타낸다.
상기 굴곡인자 F는 양호한 내굴곡성을 구현하기 위해서, 적어도 0.01 이상의 값을 가져야 하는데, 만약 상기 굴곡인자 F가 0.01을 하회하게 되면, 표면처리 전해 동박의 피로수명이 짧아져서 굴곡부(bending part) 적용시 쉽게 파단되는 문제점이 있다. 아울러, 상기 굴곡인자 F는 높을수록 양호한 내굴곡성의 구현이 가능하지만 0.7이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 표면처리 전해 동박은 대면각 136도의 다이아몬드제 피라미드형상의 압자로 적당한 하중을 가하여 자국을 만들고, 접촉면의 단위면적당의 압력을 경도로 나타낸 비커스경도(Vickers Hardness)가 310Hv 이하, 바람직하게는 100 ~ 310Hv의 값을 갖는 것이 특징이다. 전해 동박의 비커스경도가 100Hv를 하회하는 경우에는 동박 제조 및 FCCL(Flexible Copper Clad Laminate) 제조 과정에서 표면 결함이 발생하여 내굴곡성의 저하를 가져오며, 310Hv를 상회하는 경우에는 FCCL 제조시 결정성장(Grain Growth)이 일어나지 않아 굴곡성이 저하된다.
이러한 상기 표면 처리 전해 동박의 중량 편차는 2g/㎡ 이하이고, 단위면적당 노듈수는 20개/100㎛2 ~ 200개/100㎛2인 것이 바람직하다. 상기 중량 편차가 2g/㎡ 이상이면, 중량이 높은 부분에 응력이 집중되어 쉽게 파단된다. 또한, 상기 단위면적당 노듈수가 20개 이하이면, 노듈의 하부에 응력이 집중되어 쉽게 파단되고, 200개 이상이면 동박과 폴리이미드간 밀착 강도가 약해진다.
일반적으로, 표면 처리 공정에 의해 전해 동박의 표면 조도(Rz)(S면 및 M면), 굴곡인자 및 비커스경도는 변화하지만, (200) 집합조직 비율(즉, 결정 배향성)은 변화가 발생하지 않는다.
또한, 상기 표면처리 전해 동박의 M면 단독 또는 M면 및 S면 모두에 폴리이미드 수지층과 같은 절연층을 적층하는 것에 의해 동장적층판(편면 동장적층판 또는 양면 동장적층판)을 제조하는 것이 가능하다. 상기 폴리이미드 수지층은 공지의 디아민과 산무수물을 용매의 존재하에서 중합해서 제조할 수 있다. 또한, 이 동장적층판을 적용하여 연성회로기판(FCCL)을 제조하는 것도 가능하다.
상술한 제박 공정 및 표면처리공정의 실시와 동장적층판의 구현에 대한 구체적인 예는 대한민국 공개특허공보 제 2007-0014067 호, 대한민국 공개특허공보 제 2006-0129965 호, 대한민국 공개특허공보 제 2006-0093280 호, 일본 특개평9-272994 호, 일본 특개평7-268678 호, 일본 특개2006-52441 호, 대한민국 공개특허공보 제 2005-0114701 호, 일본 특개평8-283886 호 및 일본 특개2000-182623 호에 자세히 기술되어 있다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예에 있어서, 특별하게 설명하지 않는한 각종 평가는 하기에 의한 것이다.
1) 표면 조도(Rz)
M면과 S면의 표면 조도는 10점 평균 표면 거칠기로서, JISB 0601-1994 규격에 있는 거칠기를 나타낸다. 초심도 형상측정현미경을 이용하여 2000배로 동박면의 길이방향으로 측정하였다.
2) 결정 배향성
동박의 S면에 대해 X선 회절분석하고, 얻어진 회절선중 (200)면의 회절선의 상대 피크 강도를 I(200)이라 하고, (110), (111), (200), (311) 각 면들의 회절선의 상대 피크 강도의 합을 Iall이라 할때, [I(200)/Iall]의 백분율을 의미한다. 즉, 결정 배향성(%)=[I(200)/Iall]×100
3) 굴곡인자
0.001㎟/㎏f의 값을 갖는 굴곡상관계수를 K, 연신율을 E, 인장강도를 T라 할때, 굴곡인자(F)=[K×E×T]를 의미한다.
여기서, 연신율(E)과 인장강도(T)는 IPC-TM-650 Test Methods Manual 규격에 의해 측정하였다.
4) MIT 굴곡 시험
MIT 굴곡시험 장치에 의해 MIT 굴곡시험을 행하였다. 하기 조건하에서 굴곡 을 반복하고, 시험편이 단선될때까지의 횟수를 굴곡회수로서 구하였다.
JIS C 6471 굴곡반경 : 0.38mm, 하중 : 500g, 굴곡속도 : 90회/분, 굴곡각도 : 135°
5) 비커스경도(Vickers Hardness)
S면을 연마(Polishing)한 뒤에 피라미드형 다이아몬드제 압자를 S면에 대고 하기 조건하에서 눌러 피트(Pit: 들어간 부분)를 만들고 하중을 제거한 후, 경도계로 측정하였다.
하중(Indenting Load) : 150mN, 시간(Dwell Time) : 15초
실시예 1
도 1에 도시된 장치의 전해조에 전해액(황산구리를 주성분으로 하고, 젤라틴, HEC, SPS 및 질화물을 첨가)을 충전한 후에 그 양극간에 전류를 흘려 미처리 전해 동박을 제조하였다. 이렇게 제조된 미처리 전해 동박을 표면처리장치를 이용하여 노듈처리, 방청처리, 내열처리, 내약품처리, 실란처리를 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.0㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 3
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 2.0㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 4
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함 유량이 0.02%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 5
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.01%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 6
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 0.5g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 7
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 100%, 굴곡인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 8
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.3이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 9
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.5이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 10
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 170개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 11
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡 인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 203Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 1
도 1에 도시된 장치의 전해조에 전해액(황산구리를 주성분으로 하고, 젤라틴, HEC, SPS 및 질화물을 첨가)을 충전한 후에 그 양극간에 전류를 흘려 미처리 전해 동박을 제조하였다. 이렇게 제조된 미처리 전해 동박을 표면처리장치를 이용하여 노듈처리, 방청처리, 내열처리, 내약품처리, 실란처리중 적어도 어느 하나를 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 3.0㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 2
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 0.8㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡 인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 3
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 5.7㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 4
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.5%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 5
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.2%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 6
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 4.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 7
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 5%, 굴곡인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 8
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.005이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 9
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.002이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 10
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 15개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 11
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 314개/100㎛2, 비커스경도가 145Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 12
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 25개/100㎛2, 비커스경도가 78Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 13
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 제박 공정 및 표면 처리 공정을 수행하여 두께가 12㎛이고, S면 표면조도가 2.5㎛이고, M면 표면조도가 3.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1%, 황 함유량이 0.04%, 중량 편차가 2.0g/㎡, 결정 배향성이 35%, 굴곡인자가 0.18이며, 단위면적당 노듈수가 28개/100㎛2, 비커스경도가 352Hv인 전해 동박을 얻었다.
이 표면처리 전해 동박에 대해 MIT 굴곡 시험을 수행하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
샘 플 MIT 회수 샘 플 MIT 회수
실시예 1 102 비교예 1 66
실시예 2 122 비교예 2 76
실시예 3 147 비교예 3 52
실시예 4 127 비교예 4 92
실시예 5 125 비교예 5 95
실시예 6 111 비교예 6 85
실시예 7 145 비교예 7 77
실시예 8 178 비교예 8 42
실시예 9 192 비교예 9 33
실시예 10 108 비교예 10 77
실시예 11 112 비교예 11 87
- - 비교예 12 95
- - 비교예 13 92
상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전해 동박들은 MIT 회수가 적어도 100회 이상을 기록하는 반면에, 비교예의 전해 동박들은 MIT 회수가 100회를 하회하고 있다. 즉, 비교예들의 전해 동박에 비해 본 발명의 전해 동박이 내굴곡성에서 더 우수한 특성을 나타낸다.
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, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 전해 금속박 제조 장치의 구조를 나타내는 설명도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 전해액 20 : 드럼
30 : 애노드 40 : 미처리 전해 동박
50 : 가이드 롤

Claims (12)

  1. 전기분해를 통해 제조된 미처리 동박을 표면 처리한 전해 동박으로서,
    상기 전해 동박의 비커스경도(Vickers Hardness)가 310Hv 이하인 것을 특징으로 하는 전해 동박.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비커스경도가 100 ~ 310Hv인 것을 특징으로 하는 전해 동박.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    굴곡인자(F)가 0.01 이상인 것을 특징으로 하는 전해 동박.(여기서, F=K×E×T이고, K(굴곡상관계수)=0.001㎟/㎏f, E: 연신율, T: 인장강도를 나타낸다.)
  4. 제 3항에 있어서,
    (1) 거친면(M면)의 표면조도(Rz)가 1.0 ~ 3.5㎛, 광택면(S면)의 표면조도(Rz)가 0.5 ~ 2.5㎛이고,
    (2) 탄소 함유량이 0.1% 이하, 황 함유량이 0.05% 이하이고,
    (3) 결정 배향성(결정 배향성 = [I(200)/Iall]×100, 여기서, I(200): 동박의 표면에 대해 X선 회절분석하고, 얻어진 회절선중 (200)면의 회절선의 상대 피크 강 도, Iall: (110), (111), (200), (311) 각 면들의 회절선의 상대 피크 강도의 합)이 10% ~ 100%인 것을 특징으로 하는 전해 동박.
  5. 제 4 항에 있어서,
    중량 편차가 2g/㎡ 이하인 것을 특징으로 하는 전해 동박.
  6. 제 5 항에 있어서,
    단위면적당 노듈수가 20개/100㎛2 ~ 200개/100㎛2인 것을 특징으로 하는 전해 동박.
  7. 전해 동박의 제조 방법으로서,
    (1) 결정 배향성(결정 배향성 = [I(200)/Iall]×100, 여기서, I(200): 동박의 표면에 대해 X선 회절분석하고, 얻어진 회절선중 (200)면의 회절선의 상대 피크 강도, Iall: (110), (111), (200), (311) 각 면들의 회절선의 상대 피크 강도의 합)이 10% ~ 100%인 미처리 전해 동박을 제조하는 제박 공정과;
    (2) 상기 미처리 전해 동박의 표면을 전기 화학적 또는 화학적 처리함으로써 비커스경도(Vickers Hardness)가 310Hv 이하인 값을 갖는 표면처리 전해 동박을 제조하는 표면처리공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전해 동박의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 비커스경도가 100 ~ 310Hv을 만족하도록 하는 것을 특징으로 하는 전해 동박의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 표면처리공정을 거친 전해 동박의 굴곡인자(F)가 0.01 이상인 값을 갖는 것을 특징으로 하는 전해 동박의 제조 방법.(여기서, F=K×E×T이고, K(굴곡상관계수)=0.001㎟/㎏f, E: 연신율, T: 인장강도를 나타낸다.)
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전해 동박의 단위 면적당 노듈 수가 20개/100㎛2 ~ 200개/100㎛2이고, 거친면(M면)의 표면조도(Rz)가 1.0㎛ ~ 3.5㎛, 광택면(S면)의 표면조도(Rz)가 0.5㎛ ~ 2.5㎛이고, 탄소 함유량이 0.1% 이하, 황 함유량이 0.05% 이하이며, 중량 편차가 2g/㎡ 이하인 것을 특징으로 하는 전해 동박의 제조 방법.
  11. 청구항 7 내지 청구항 10중 선택된 어느 한 항의 제조 방법에 의해 제조된 전해 동박의 적어도 어느 한 표면에 폴리이미드 수지층을 도포한 것을 특징으로 하는 플렉시블 동장적층판.
  12. 청구항 11의 동장적층판을 이용한 플렉시블 프린트 기판.
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