KR100981190B1 - Method of forming printed circuit board pattern with bond strength and high resolution - Google Patents

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Abstract

접착 강도 및 높은 해상도를 가지는 인쇄 회로 패턴 형성 방법이 개시된다. 인쇄회로기판용 수지를 반경화 하는 단계, 반경화된 수지의 표면을 활성화 하는 단계 및 에칭액(Etching Solution)을 이용하여 상기 표면 활성화된 수지의 표면에 조도(Roughness)를 형성하는 단계를 포함하는 인쇄 회로 패턴 형성 방법을 이용하여 기존 인쇄 회로 패턴 형성 방법에 비해 접착 강도 및 높은 해상도를 가지는 인쇄 회로 패턴을 얻을 수 있다.Disclosed are a printed circuit pattern forming method having adhesive strength and high resolution. Semi-curing the resin for the printed circuit board; activating the surface of the semi-cured resin; and forming a roughness on the surface of the surface-activated resin by using an etching solution. By using the circuit pattern forming method, it is possible to obtain a printed circuit pattern having an adhesive strength and a higher resolution than the conventional printed circuit pattern forming method.

인쇄 회로 패턴, 접착 강도, 해상도 Printed circuit pattern, adhesive strength, resolution

Description

접착 강도 및 높은 해상도를 가지는 인쇄 회로 패턴 형성 방법{METHOD OF FORMING PRINTED CIRCUIT BOARD PATTERN WITH BOND STRENGTH AND HIGH RESOLUTION}METHODS OF FORMING PRINTED CIRCUIT BOARD PATTERN WITH BOND STRENGTH AND HIGH RESOLUTION

본 발명은 접착 강도 및 높은 해상도를 가지는 인쇄 회로 패턴 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a printed circuit pattern having adhesive strength and high resolution.

잉크젯 인쇄 기술은 금속 잉크를 미세 노즐로 구성된 잉크젯 헤드로부터 토출 시켜 인쇄회로기판에 패턴을 형성하는 기술이다. 최근 전자기기 저가화에 따른 저비용 제조공정 구축 요구가 증대되어 잉크젯 인쇄를 통한 전자기기용 인쇄회로기판 제조 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 나노 기술이 발전함에 따라, 우수한 분산 안정성을 갖는 금속 나노 잉크 제조가 가능해졌다. Inkjet printing technology forms a pattern on a printed circuit board by discharging a metal ink from an inkjet head composed of a fine nozzle. Recently, as the demand for low cost manufacturing process is increased due to the low price of electronic devices, research on manufacturing printed circuit boards for electronic devices through inkjet printing is being actively conducted. In addition, with the development of nanotechnology, it is possible to manufacture metal nano inks with excellent dispersion stability.

이러한 잉크 내에 포함되어 있는 금속 나노 입자 들은 200℃ 정도의 낮은 온도에서 소결이 가능하여 유기화합물질을 기판 소재로 사용하는 인쇄회로기판의 회로 배선 형성에 응용이 가능하다. The metal nanoparticles contained in these inks can be sintered at a low temperature of about 200 ° C., and thus can be applied to the formation of circuit wiring of a printed circuit board using an organic compound as a substrate material.

이러한 잉크젯 기술은 기존의 인쇄회로기판의 패턴 형성 공정의 간소화를 가 능하게 하며, 다품종 소량 생산 시스템에 유리한 제조 방법이다.This inkjet technology can simplify the pattern formation process of existing printed circuit boards, and is an advantageous manufacturing method for small quantity production systems.

잉크젯 인쇄를 통해 인쇄 회로 패턴을 형성하기 위해서는 인쇄된 나노 금속 입자의 소성 온도인 200℃ 에서 열에 견딜 수 있는 수지를 사용해야 하는데, 높은 유리전이 온도를 갖는 비스말레이미드(Bismaleimide) 트리아진(Triazine) 화합물이 포함된 BT 수지 등이 적당하다.In order to form a printed circuit pattern through inkjet printing, a resin capable of withstanding heat at the firing temperature of the printed nano metal particles at 200 ° C. needs to be used. A bismaleimide triazine compound having a high glass transition temperature is used. This contained BT resin is suitable.

그러나 BT 수지 등과 같이 고내열성 열경화 수지는 전도층을 이루고 있는 금속 패턴층과의 접착강도가 낮아, 열충격 테스트와 같은 신뢰성 평가 시 절연층과 금속 패턴층 간에 박리현상이 발생하는 문제가 있다. However, high heat resistance thermosetting resins, such as BT resin, have a low adhesive strength with the metal pattern layer constituting the conductive layer, and there is a problem in that a peeling phenomenon occurs between the insulating layer and the metal pattern layer during reliability evaluation, such as thermal shock test.

이러한 문제점을 해결하기 위해 수지층과 금속 패턴층 사이에 얇은 접착제층을 형성하는 방법이 제시되나, 수지층과 금속 패턴층 간에 형성된 접착제층의 흡습으로 인해 원하는 접착강도 및 내열 특성을 얻을 수 없는 문제점이 있다.In order to solve this problem, a method of forming a thin adhesive layer between the resin layer and the metal pattern layer is proposed, but due to the moisture absorption of the adhesive layer formed between the resin layer and the metal pattern layer, the desired adhesive strength and heat resistance characteristics cannot be obtained. There is this.

또한 잉크젯 헤드의 노즐로부터 토출된 잉크는 수지층에서 번지게(Spread) 되어 미세한 고밀도 패턴을 형성 하는데 어려움이 있다.In addition, the ink discharged from the nozzle of the ink jet head is difficult to spread in the resin layer to form a fine high density pattern.

이러한 문제를 해결하기 위해, BT 수지상에 얇은 접착층을 코팅하고 그 위에 잉크젯 인쇄를 통해 인쇄 회로 패턴을 형성하는 경우, 나노 금속 소성 시 금속 및 접착층 간의 상이한 수축율로 인해 형성된 금속 패턴에 크랙이 발생하여 실제 제조 공정에 적용할 수 없다.In order to solve this problem, when a thin adhesive layer is coated on the BT resin and a printed circuit pattern is formed by inkjet printing thereon, when the nano metal is fired, cracks are generated in the formed metal pattern due to different shrinkage between the metal and the adhesive layer. It is not applicable to the manufacturing process.

따라서 잉크젯 인쇄 공법과 같은 디지털 제조 공정을 사용하여 고내열성을 갖는 열경화 수지에 인쇄 회로 패턴을 형성하기 위해서는, BT 수지와 같은 고내열성 수지와 인쇄되는 나노 금속 잉크 간에 충분한 접착강도를 확보되며, 고밀도 패 턴 형성을 위한 잉크 번짐 현상 방지가 가능한 기술이 요구된다.Therefore, in order to form a printed circuit pattern on a thermosetting resin having high heat resistance using a digital manufacturing process such as an inkjet printing method, sufficient adhesive strength is secured between a high heat resistance resin such as BT resin and the printed nano metal ink, There is a need for a technique capable of preventing ink bleeding for pattern formation.

본 발명은 접착 강도 및 높은 해상도를 가지는 인쇄 회로 패턴 형성 방법을 제공하는 것이다.The present invention provides a printed circuit pattern forming method having adhesive strength and high resolution.

본 발명의 일 측면에서는, 인쇄회로기판용 수지를 반경화 하는 단계, 반경화된 수지의 표면을 활성화 하는 단계 및 에칭액(Etching Solution)을 이용하여 상기 표면 활성화된 수지의 표면에 조도(Roughness)를 형성하는 단계를 포함하는 인쇄 회로 패턴 형성 방법이 제공된다.In one aspect of the invention, the step of semi-curing the resin for a printed circuit board, activating the surface of the semi-cured resin and using the etching solution (Etching Solution) to the roughness (Roughness) on the surface of the surface activated resin There is provided a printed circuit pattern forming method comprising the step of forming.

일 실시예에 따르면 상기 조도가 형성된 표면을 불소계 및 실리콘계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 화합물을 이용하여 표면 처리 하는 단계를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the method may further include surface-treating the roughened surface using at least one compound selected from the group consisting of fluorine-based and silicon-based compounds.

일 실시예에 따르면 상기 반경화 단계의 경화 온도는 60 내지 250℃ 일 수 있다.According to one embodiment, the curing temperature of the semi-curing step may be 60 to 250 ℃.

일 실시예에 따르면 상기 표면 활성화 단계는 시클릭아민(Cyclic amine), 글리콜에테르(Glycol ether) 및 수산화나트륨(NaOH) 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 화합물을 이용할 수 있다. According to an embodiment, the surface activation step may use at least one compound selected from the group consisting of cyclic amine, glycol ether, and sodium hydroxide (NaOH) aqueous solution.

일 실시예에 따르면 상기 표면 활성화 단계에서 이용하는 상기 화합물의 온 도는 30 내지 100℃일 수 있다.According to an embodiment, the temperature of the compound used in the surface activation step may be 30 to 100 ° C.

일 실시예에 따르면, 상기 에칭액은 과망간산칼륨(KMnO4) 수용액 및 과망간산나트륨(NaMnO4) 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 수용액일 수 있다.In some embodiments, the etching solution may be at least one aqueous solution selected from the group consisting of an aqueous potassium permanganate (KMnO 4 ) solution and an aqueous sodium permanganate (NaMnO 4 ) solution.

일 실시예에 따르면, 상기 에칭액의 온도는 30 내지 100℃일 수 있다.According to one embodiment, the temperature of the etching solution may be 30 to 100 ℃.

일 실시예에 따르면, 상기 실리콘계 화합물은 디메틸폴리실록산(dimethyl polysiloxane), 페닐메틸폴리실록산(phenylmethyl polysiloxane), 폴리디메틸실록산(polydimethyl siloxane), 비닐실란(vinyl silane) 및 아크릴레이트실란(acrylate silane)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 화합물일 수 있다.According to one embodiment, the silicon compound is a group consisting of dimethyl polysiloxane, phenylmethyl polysiloxane, polydimethyl siloxane, polydimethyl siloxane, vinyl silane, and acrylate silane. It may be at least one compound selected from.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 기존 인쇄 회로 패턴 형성 방법에 비해 접착 강도 및 높은 해상도를 가지는 인쇄 회로 패턴을 형성할 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, it is possible to form a printed circuit pattern having an adhesive strength and a high resolution compared to the conventional printed circuit pattern formation method.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발 명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

이하, 본 발명에 따른 접착 강도 및 높은 해상도를 가지는 인쇄 회로 패턴 형성 방법의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a method of forming a printed circuit pattern having high adhesive strength and high resolution according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals will be given and redundant description thereof will be omitted.

BT(Bismaleimide Triazine) 수지는 에폭시 수지에 비해서 저유전율과, 높은 열적 안정성을 가지는 고분자 재료로서, 폴리이미드(Polyimide)계 비스말레이미드(Bismaleimide)에 경화제로서 트리아진(Triazine)계 알킬이소시아네이트(Isocyanate)를 조합하여 만든 합성 수지이다. BT 수지는 일반적으로 180℃ 이상의 높은 유리전이 온도를 가지므로 인쇄회로기판의 절연층용 수지로 사용되는 에 폭시 수지 화합물보다 우수한 열적 안정성을 보여, 높은 수준의 신뢰성이 요구되는 반도체용 패키지 기판 제조에 주로 사용된다. 또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서와 같이 나노 금속으로 구성된 잉크를 잉크젯 인쇄 후 200℃에서 소성하는 공정에서도 사용이 가능하다.BT (Bismaleimide Triazine) resin is a polymer material having a low dielectric constant and high thermal stability compared to an epoxy resin, and is a triazine-based alkylisocyanate (Isocyanate) as a curing agent to polyimide-based bismaleimide It is a synthetic resin made by combining. Since BT resin generally has high glass transition temperature of 180 ℃ or higher, it shows superior thermal stability than epoxy resin compound used as insulation layer resin of printed circuit board, and is mainly used for manufacturing semiconductor package substrates requiring high level of reliability. Used. In addition, as in the preferred embodiment of the present invention, it is also possible to use an ink composed of nano metals in a process of firing at 200 ° C. after inkjet printing.

그러나 BT 수지는 에폭시 수지 조성물에 비해 금속층과의 접착강도가 낮기 때문에, 인쇄회로기판 제조시 금속층과 BT 수지층 간의 박리현상이 발생하기 쉽다. 또한 BT 수지는 에폭시 수지 화합물에 비해 높은 경화밀도를 가지므로 기계적 강도가 우수하지만, 또한 매우 높은 취성(Brittleness)을 갖는다. 따라서 에폭시 수지 화합물처럼 간단한 에칭 공정에 의한 표면조화를 통한 접착강도 향상이 어렵다.However, since the BT resin has a lower adhesive strength with the metal layer than the epoxy resin composition, peeling between the metal layer and the BT resin layer is likely to occur when manufacturing a printed circuit board. In addition, since the BT resin has a higher curing density than the epoxy resin compound, it is excellent in mechanical strength, but also has a very high brittleness. Therefore, it is difficult to improve the adhesive strength through the surface conditioning by a simple etching process, such as epoxy resin compound.

이에 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 다음과 같은 공정을 통해 BT 수지를 표면조화 처리함으로써 우수한 접착강도를 갖도록 할 수 있다. Accordingly, according to an exemplary embodiment of the present invention, it is possible to have excellent adhesive strength by surface roughening the BT resin through the following process.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인쇄 회로 패턴 형성 단계를 나타내는 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a printed circuit pattern forming step according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명에 따르면, 인쇄회로기판용 수지(101)가 준비된다. 본 발명에 있어서, 인쇄회로기판용 수지(101)는 예를 들어 에폭시 수지 또는 BT 수지 등의 고분자 수지를 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 BT 수지를 사용하는 것이 좋다. 준비된 인쇄회로기판용 수지(101)는 반경화되어 반경화 상태의 수지(102)를 형성한다. 반경화 상태의 수지(102)는 활성화 화합물에 의해 표면이 활성화 되어 표면 활성화 상태의 수지(103)가 되며, 이후 화학적 에칭액으로 인해 표면 조화 상태의 수지(104)가 된다. 이후 표면 조화 상태의 수지(104) 상에 남은 에칭액을 제거(105)하며, 표면 처리 화합물(202)을 이용하여 표면 조화 상태의 수지(104)를 표면 처리하여 표면 처리 상태의 수지(106)을 제조할 수 있다.According to the present invention, a resin 101 for a printed circuit board is prepared. In the present invention, the resin 101 for a printed circuit board may use a polymer resin such as epoxy resin or BT resin, but is not limited thereto. It is preferable to use BT resin. The prepared printed circuit board resin 101 is semi-cured to form a semi-cured resin 102. The semi-cured resin 102 is surface-activated by the activating compound to become the resin 103 in the surface-activated state, and then to the resin 104 in the surface roughened state due to the chemical etching solution. Subsequently, the etching solution remaining on the resin 104 in the surface roughening state is removed 105, and the resin 106 in the surface treatment state is surface-treated by using the surface treatment compound 202 to surface-treat the resin 104. It can manufacture.

이하 각 단계 별로 상세히 설명한다. Hereinafter, each step will be described in detail.

경화되지 않은 상태의 BT 수지를 적정 온도에서 열처리하면 반경화 상태(B-stage)의 수지를 얻을 수 있다. 완전 경화된(C-stage) BT 수지는 높은 내화학성 및 기계적 강도로 인해 화학적 처리를 통해 쉽게 조화처리를 할 수 없다. 반경화 상태의 수지(102)는 비스말레이미드와 경화제인 알킬이소시아네이트 간의 화학적 결합이 약하기 때문에 에칭액을 이용하여 표면에 조도 형성이 가능하다.When the BT resin in the uncured state is heat-treated at an appropriate temperature, a semi-cured resin (B-stage) can be obtained. Fully cured (C-stage) BT resins are not easily harmonized through chemical treatment due to their high chemical resistance and mechanical strength. The semi-cured resin 102 has a weak chemical bond between bismaleimide and alkylisocyanate, which is a curing agent, so that roughness can be formed on the surface using an etching solution.

상기 반경화 온도의 범위는 바람직하게는 60 내지 250℃ 이다. 60℃ 미만에서는 인쇄회로기판용 수지의 경화 반응이 이루어지지 않아, 반경화 상태의 수지(102)를 얻기 어려우며, 250℃ 초과에서는 경화반응이 급속이 이루어져 반경화 상태의 수지(102)를 얻기 어렵고 또한 인쇄회로기판용 수지가 열분해 되기 쉽다.The range of the semi-curing temperature is preferably 60 to 250 ° C. The curing reaction of the resin for a printed circuit board does not occur below 60 ° C., so that it is difficult to obtain the resin 102 in a semi-cured state. Also, resins for printed circuit boards are likely to be thermally decomposed.

상기 반경화 상태의 수지(102)는 시클릭아민(Cyclic amine), 글리콜에테르(Glycol ether) 및 수산화나트륨(NaOH) 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 화합물에 의해 활성화될 수 있다. 될 수 있다. 수지 표면 활성화 단계는 반경화 상태의 수지(102)에 활성화 용액이 침투하여 고분자 사슬간의 자유부피(free volume)를 크게 하는 단계로, 이 단계를 통해 수지 표면이 저밀도화되어 화학적으로 표면조화가 가능한 상태가 된다. The semi-cured resin 102 may be activated by at least one compound selected from the group consisting of cyclic amine, glycol ether, and sodium hydroxide (NaOH) aqueous solution. Can be. In the resin surface activation step, the activation solution penetrates into the semi-cured resin 102 to increase the free volume between the polymer chains. It becomes a state.

표면 활성화 단계는 상온에서는 이루어지기 어려우며, 화합물의 온도는 30 내지 100℃ 인 것이 바람직하다. 30℃ 미만에서는 상기 화합물의 활성화 에너지가 부족하여 수지 표면 활성화가 일어나지 않으며 100℃ 초과에서는 활성화 수용액 내의 물이 급속히 끓는 현상이 발생하여 활성화 단계를 제어 하기 어렵다.It is difficult to perform the surface activation step at room temperature, the temperature of the compound is preferably 30 to 100 ℃. If it is less than 30 ° C the activation energy of the compound is insufficient to activate the surface of the resin does not occur, and above 100 ° C water boiling in the activating aqueous solution occurs rapidly it is difficult to control the activation step.

표면 활성화 상태의 수지(103)는 에칭액(Etching Solution)에 의해 표면에 조도가 형성될 수 있다. 상기 에칭액은 과망간산칼륨(KMnO4) 수용액 및 과망간산나트륨(NaMnO4) 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 수용액이다. 표면 활성화 단계는 상기 수용액에 표면 활성화 상태의 수지(103)를 침적시켜 결합력이 약해진 수지 표면의 분자가 제거됨으로써 수지의 표면에 조도가 형성되는 단계이다. The resin 103 in the surface activated state may have roughness formed on the surface by an etching solution. The etchant is at least one aqueous solution selected from the group consisting of aqueous potassium permanganate (KMnO 4 ) and aqueous sodium permanganate (NaMnO 4 ). The surface activation step is a step in which roughness is formed on the surface of the resin by depositing the resin 103 in the surface activated state in the aqueous solution to remove molecules on the surface of the resin, which has weakened the bonding strength.

표면 조화 단계는 상온에서는 이루어지기 어려우며, 에칭액의 온도는 30 내지 100℃ 인 것이 바람직하다. 30℃ 미만에서는 상기 에칭액의 활성화 에너지가 부족하여 수지 표면에 조도가 형성되지 않으며 100℃ 초과에서는 에칭액 내의 물이 급속히 끓는 현상이 발생하여 조화 단계를 제어 하기 어렵다.It is difficult to perform a surface roughening step at normal temperature, and it is preferable that the temperature of an etching liquid is 30-100 degreeC. If it is less than 30 ° C., the activation energy of the etchant is insufficient, so that roughness is not formed on the surface of the resin, and if it is more than 100 ° C., water in the etchant rapidly boils, making it difficult to control the roughening step.

상기 에칭 단계 후 수지의 표면에는 잔류 에칭액이 존재할 수 있으므로, 잔류 에칭액을 제거하는 것이 바람직하다. 에칭액은 강한 알칼리 특성을 나타내므로 염산, 황산 등의 강산을 물에 희석시킨 용액을 이용하여 제거할 수 있다. 에칭액의 잔류 성분이 제거 되지 않을 경우 금속 패턴층과 수지층 간의 접착력이 저하 될 수 있다.Since the residual etching solution may exist on the surface of the resin after the etching step, it is preferable to remove the residual etching solution. Since the etching solution exhibits strong alkalinity, strong acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid can be removed using a solution diluted in water. If the residual components of the etching solution are not removed, the adhesion between the metal pattern layer and the resin layer may be reduced.

표면 조화 상태의 수지(104)는 불소계 및 실리콘계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 화합물에 의해 표면 처리 될 수 있다. 표면 조화 상태의 수지(104)에 금속 잉크가 인쇄되면 높은 접착강도를 얻을 수 있으나, 높아진 기판의 표면 에너지로 인해 금속 잉크가 수지에서 번지게(Spread) 되어 낮은 해상도를 보이는 문제점이 있다. 상기 표면 처리 단계에 의하면 표면 조화 상태의 수지(104)의 표면 에너지가 낮아지게 되어 잉크의 번짐 현상이 방지되어 높은 해상도를 얻을 수 있다. The resin 104 in the surface roughening state may be surface treated with at least one compound selected from the group consisting of fluorine-based and silicon-based compounds. When the metal ink is printed on the resin 104 in the surface roughness state, high adhesive strength may be obtained, but the metal ink may be spread in the resin due to the increased surface energy of the substrate, resulting in low resolution. According to the surface treatment step, the surface energy of the resin 104 in the surface roughening state is lowered to prevent the bleeding of the ink to obtain a high resolution.

예를 들어, 상기 표면 처리용 화합물로는 3M사(社)의 Novec, 고순도 화학사(社)의 N11 등과 같은 불소계 화합물과, 디메틸폴리실록산(dimethyl polysiloxane), 페닐메틸폴리실록산(phenylmethtyl polysiloxane), 폴리디메틸실록산(polydimethyl siloxane), 비닐실란(vinyl silane) 및 아크릴레이트실란(acrylate silane) 등의 실리콘계 화합물이 이용될 수 있다.For example, the surface treatment compound may be a fluorine-based compound such as Novec of 3M Co., Ltd., N11 of High Purity Chemical Co., Ltd., dimethyl polysiloxane, phenylmethtyl polysiloxane, polydimethylsiloxane. Silicon-based compounds, such as (polydimethyl siloxane), vinyl silane (vinyl silane) and acrylate silane (acrylate silane) may be used.

도 2는 도 1의 A 부분의 확대도이다. 표면 처리 화합물(202)이 표면 조화 상태의 수지(104)에 형성된 조도를 따라 얇게 형성된다. 표면 처리 화합물(202)이 너무 두껍게 형성되는 경우는 형성된 조도가 나빠지게 되어 접착 강도가 낮아지게 된다.FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1. The surface treatment compound 202 is thinly formed along the roughness formed in the resin 104 in the surface roughening state. In the case where the surface treatment compound 202 is formed too thick, the formed roughness becomes worse and the adhesive strength is lowered.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다양한 온도에서 열처리한 BT 수지의 FT-IR 분석 결과이다. 3 is an FT-IR analysis of the BT resin heat-treated at various temperatures according to an embodiment of the present invention.

도 3의 그래프를 참조하면 경화가 진행되지 않은 상온(25℃)에서는 시안산염(cyanate, 2236cm-1, 303), 트리아진(triazine, 1368cm-1, 301) 및 에폭사이드(epoxide, 912cm-1, 302) 등의 흡수 피크가 확인된다. 열처리 온도가 상승함에 따라 각 작용기들이 경화되어 각각의 IR 피크가 감소하였다.Referring to the graph of FIG. 3, cyanate (cyanate, 2236 cm −1 , 303), triazine (1368 cm −1 , 301), and epoxide (epoxide, 912 cm −1 ) at room temperature (25 ° C.) without curing progressed. , 302) and the like are identified. As the heat treatment temperature rose, the respective functional groups cured, reducing the respective IR peaks.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 표면 조화 전 BT 수지 및 표면 조화 후 BT 수지의 조도를 비교하여 나타낸다. 4 is a comparison of the roughness of the BT resin before the surface roughening and the BT resin after the surface roughening according to an embodiment of the present invention.

표면 조화 전 수지(401)의 Rz 값이 1.86㎛인 반면, 표면 조화 후 수지(402)의 Rz 값은 8.21um로 크게 상승함을 알 수 있다.It can be seen that the Rz value of the resin 402 after surface roughening is greatly increased to 8.21 um while the Rz value of the resin 401 before surface roughening is 1.86 μm.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 표면 처리 단계 전과 후의 금속 잉크와 수지 간의 접촉각을 나타낸다. Figure 5 shows the contact angle between the metal ink and the resin before and after the surface treatment step according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면 고순도 화학사(社)의 N11을 이용하여 표면 처리한 수지의 경우, 표면 처리 전 수지(501)과 표면 처리 후 수지(502)의 접촉각이 10도에서 80도로 상승하는 것을 볼 수 있다. 접촉각이 커지는 경우 미세한 패턴을 형성할 수 있으며, 높은 해상도의 인쇄회로기판을 제조할 수 있다.Referring to FIG. 5, in the case of the resin surface-treated using N11 of high purity chemical company, the contact angle between the resin 501 before the surface treatment and the resin 502 after the surface treatment is increased from 10 degrees to 80 degrees. have. When the contact angle increases, a fine pattern may be formed, and a high resolution printed circuit board may be manufactured.

실시예Example

본 발명의 일 실시예에 따른 방법에 의해 8.21㎛의 Rz 값을 가지는 BT 수지 및 5.6x10-6Ω.cm의 비저항 값과 5kgf/cm의 박리강도를 가지는 인쇄 회로 패턴을 얻었다. 상기 방법은 아래와 같다.By the method according to an embodiment of the present invention, a BT resin having an Rz value of 8.21 μm and a printed circuit pattern having a resistivity value of 5.6 × 10 −6 μm.cm and a peel strength of 5 kgf / cm were obtained. The method is as follows.

미쓰비시 케미칼사(社)의 BT 수지를 150℃에서 60분간 열처리하여 반경화 상태의 BT 수지를 제조하였다. 이후 Pac Rim Cooperation사(社)의 E-PREP SOLVENT II를 활성화 화합물로 사용하여 70℃에서 5분 동안 반경화 상태의 수지 표면을 활 성화 시켰다. 표면 활성화 상태의 BT 수지는 Pac Rim Cooperation사(社)의 과망간산염 수용액을 사용하여 80℃에서 10분간 에칭하여 표면에 조도를 형성하였으며, 이후 5중량%(wt%)의 황산 수용액에 함침시켜 잔류 과망간산염을 제거하였다.The BT resin of Mitsubishi Chemical Co., Ltd. was heat-treated at 150 ° C. for 60 minutes to prepare a semi-cured BT resin. Then, the surface of the semi-cured resin was activated for 5 minutes at 70 ° C. using E-PREP SOLVENT II of Pac Rim Cooperation. The surface-activated BT resin was etched at 80 ° C. for 10 minutes using an aqueous solution of permanganate from Pac Rim Cooperation Co., Ltd. to form roughness on the surface. Permanganate was removed.

상기 표면 조화 상태의 BT 수지를 180℃에서 1시간 동안 열처리하여 완전 경화 시킨 후 0.5중량%의 고순도화학사(社)의 N11 수용액에 1분간 함침시킨 후 건조시켜 화학적 표면 처리를 하였다.The BT resin in the surface roughening state was completely cured by heat treatment at 180 ° C. for 1 hour, and then impregnated with 0.5% by weight of an N11 aqueous solution of high purity chemical company for 1 minute, followed by drying, followed by chemical surface treatment.

노말테트라데칸(n-tetradecane)에 60중량% 은 나노입자가 분산된 금속 나노 잉크를 이용하여 상기 표면 처리 상태의 수지에 잉크젯 방식으로 인쇄 회로 패턴을 형성하였다. 형성된 인쇄 회로 패턴을 200℃ 오븐에서 1시간 동안 소성하였다.A printed circuit pattern was formed on the resin in the surface treatment state by using a metal nano ink in which 60 wt% silver nanoparticles were dispersed in n-tetradecane. The formed printed circuit pattern was baked in an oven at 200 ° C. for 1 hour.

비교예Comparative example

본 발명의 일 실시예에 따른 활성화 단계, 조화 단계 및 표면 처리 단계를 제외한 나머지 단계를 포함하는 방법에 의해 1.86㎛의 Rz 값을 가지는 BT 수지 및 6.8x10-6Ω.cm의 비저항 값과 0.3kgf/cm의 박리강도를 가지는 인쇄 회로 패턴을 얻었다. 상기 방법은 아래와 같다.BT resin having a Rz value of 1.86 μm and a resistivity value of 6.8 × 10 −6 μm. A printed circuit pattern having a peel strength of / cm was obtained. The method is as follows.

미쓰비시 케미칼사(社)의 BT 수지를 180℃에서 60분간 열처리하여 반경화 상태의 BT 수지를 제조하였다.BT resin of Mitsubishi Chemical Co., Ltd. was heat-treated at 180 ° C. for 60 minutes to prepare a semi-cured BT resin.

노말테트라데칸(n-tetradecane)에 60중량% 은 나노입자가 분산된 금속 나노 잉크를 이용하여 상기 반경화 상태의 수지에 잉크젯 방식으로 인쇄 회로 패턴을 형 성하였다. 형성된 인쇄 회로 패턴을 200℃ 오븐에서 1시간 동안 소성하였다.A printed circuit pattern was formed by inkjet method on the semi-cured resin using a metal nano ink in which 60 wt% silver nanoparticles were dispersed in n-tetradecane. The formed printed circuit pattern was baked in an oven at 200 ° C. for 1 hour.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.Many embodiments other than the above-described embodiments are within the scope of the claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인쇄 회로 패턴 형성 단계를 나타내는 순서도.1 is a flowchart illustrating a printed circuit pattern forming step according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 A 부분의 확대도.2 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인쇄회로기판용 수지의 반경화 온도에 따른 IR 흡수 피크.3 is an IR absorption peak according to the semi-curing temperature of the resin for a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 표면 조화 단계 전 후의 조도 비교.4 is a roughness comparison before and after the surface roughening step according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 표면 처리 단계 전 후의 금속 잉크의 접촉각 비교.5 is a contact angle comparison of the metal ink before and after the surface treatment step according to a preferred embodiment of the present invention.

Claims (8)

인쇄회로기판용 수지를 반경화하는 단계;Semi-curing the resin for the printed circuit board; 상기 반경화된 수지의 표면을 활성화하는 단계;Activating a surface of the semi-cured resin; 에칭액(Etching Solution)을 이용하여 상기 표면 활성화된 수지의 표면에 조도(Roughness)를 형성하는 단계; 및Forming a roughness on the surface of the surface-activated resin using an etching solution; And 상기 조도가 형성된 수지의 표면을 불소계 화합물을 이용하여 표면 처리하는 단계;Surface-treating the surface of the resin having the roughness formed by using a fluorine compound; 를 포함하는 인쇄 회로 패턴 형성 방법.Printed circuit pattern forming method comprising a. 삭제delete 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 반경화 단계의 경화 온도는 60 내지 250℃ 인 인쇄 회로 패턴 형성 방법.The curing temperature of the semi-curing step is 60 to 250 ℃ printed circuit pattern formation method. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 표면 활성화 단계는 시클릭 아민(Cyclic amine), 글리콜에테르(Glycol ether) 및 수산화나트륨(NaOH) 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 화합물을 이용하는 것인 인쇄 회로 패턴 형성 방법.The surface activation step is to use at least one compound selected from the group consisting of cyclic amine (Cyclic amine), glycol ether (Glycol ether) and sodium hydroxide (NaOH) aqueous solution. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 표면 활성화 단계에서 이용하는 상기 화합물의 온도는 30 내지 100℃ 인 인쇄 회로 패턴 형성 방법.The temperature of the compound used in the surface activation step is 30 to 100 ℃ printed circuit pattern formation method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 에칭액은 과망간산칼륨(KMnO4) 수용액 및 과망간산나트륨(NaMnO4) 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 수용액인 인쇄 회로 패턴 형성 방법.The etching solution is at least one aqueous solution selected from the group consisting of aqueous potassium permanganate (KMnO 4 ) and sodium permanganate (NaMnO 4 ) aqueous solution. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 에칭액의 온도는 30 내지 100℃ 인 인쇄 회로 패턴 형성 방법.The temperature of the said etching liquid is 30-100 degreeC The printed circuit pattern formation method. 삭제delete
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