KR101489206B1 - 도금층을 포함하는 양면 연성 인쇄회로기판 및 이의 제조방법 - Google Patents

도금층을 포함하는 양면 연성 인쇄회로기판 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 전면과 후면상에 각각 형성되는 회로배선을 연결하기 위한 적어도 하나이상의 비아와 비아홀을 포함하는 연성 기판, 상기 연성 기판의 전면과 후면상에 미리 정한 회로배선의 패턴을 따라 도전성 페이스트 조성물의 프린팅 방법에 의해 각각 형성되는, 패턴화된 배선층, 상기 각각의 패턴화된 배선층상에 형성된 무전해 금속 도금층 및 상기 연성 기판의 전면과 후면상의 패턴화된 배선층 및 무전해 금속 도금층으로 이루어진 배선의 전기전도도를 향상시키기 위해, 상기 무전해 금속 도금층상에 추가적으로 형성된 각각의 금속 도금층;을 포함하며, 상기 연성 기판의 전면과 후면상에 패턴화된 각각의 회로배선은 상기 비아홀내 형성된 비아를 통해 전기적으로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 양면 연성 인쇄회로기판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

도금층을 포함하는 양면 연성 인쇄회로기판 및 이의 제조방법{DOUBLE SIDE FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD HAVING PLATING LAYER AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 연성 인쇄회로기판의 양면에 도전성 페이스트(Conductive Paste)가 인쇄되고 이에 도금층이 형성된, 전기전도도가 향상되며 얇은 두께를 가질 수 있는 양면 연성 인쇄회로기판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
전자 산업 기술 분야에서 집적도의 급속한 발전으로 소형 칩과 그 부품을 직접 탑재하는 표면 실장 기술의 발전에 의해 전자 부품들의 두께가 얇아지고 크기가 축소됨에 따라 보다 복잡하고 협소한 공간에서도 내장이 용이하도록 하는 것을 필요로 하고 있다.
이러한 요구에 부응하여 연성 인쇄회로기판(FPCB)이 개발되고 있다. 특히, 적층이 용이하고 사용도가 높은 양면 구조의 연성 인쇄회로기판의 경우, 카메라, 휴대폰 배터리, 프린터, 디스크 드라이브, 소형 계측기, LCD, PDP, 의료 기기 등의 기술적 발전으로 인하여 그 사용량이 급격히 증가하면서 그에 대한 기술 개발과 요구는 더욱 늘어가고 있는 실정이다.
일반적으로 인쇄회로기판은 재질의 물리적 특성에 따라 경성 인쇄회로기판과 연성 인쇄회로기판으로 나누어지고, 이 2가지를 혼합한 경연성 인쇄회로기판의 3가지로 구분된다. 경성 인쇄회로기판은 흔히 알고 있는 형태가 고정된 인쇄회로기판이고, 연성인쇄회로기판은 유연성이 있어 전자기기에서 휘거나 접힌 상태로 인쇄회로기판을 장착할 필요가 있는 경우에 사용된다.
특히, 적층이 용이하고 사용도가 높은 양면구조의 연성 인쇄회로기판의 경우의 제조방법은 일반적으로 경성 인쇄회로기판의 방식과 동일하여, 먼저 양면에 동박이 적층되어 있는 폴리이미드 기재의 동박적층판을 일정한 작업사이즈로 재단한다. 이를 몇 장 겹친 후, CNC드릴을 사용하여 기계적 드릴작업을 통해 관통홀을 만든다. 그 다음 기존의 로봇방식으로 무전해 도금 및 전해도금 공정을 거쳐 관통홀에 도전성을 부여함으로써, 상하면을 전기적으로 연결시킨다. 그리고 최종적으로 드라이필름 라미네이팅, 노광, 현상 및 에칭 공정을 통하여 회로패턴을 형성한다.
이와 같은 종래기술로서 공개특허공버 제10-2004-0005404호에서는 동적층판을 UV 레이저드릴을 사용하여 롤투롤 방식으로 다수의 관통홀을 연속적으로 동적층판에 천공하고, 이를 금속도금을 통해 롤투롤 방식으로 관통홀에 도전성을 부여하여 상,하 동박을 연결한 후, 동적층판의 상하면에 롤투롤 방식으로 드라이필름을 접착시키고 동적층판을 롤투롤 방식으로 노광, 현상 및 에칭하여 필요한 회로 패턴을 형성함으로써 양면 연성 인쇄회로기판을 제조하는 방법에 관해 기재되어 있다.
그러나 상기와 같은 동박 적층판을 이용하여 에칭하는 방식을 포함하는 공정은 작업공정이 복잡해지고 그에 따른 작업시간 및 비용이 증가되며, 환경 친화적이지 못한 단점이 있다.
상기 에칭법의 문제점을 해결하기 위해 회로 패턴(Circuit Pattern) 소재인 동박(Copper Clad)을 도전성 잉크/페이스트(Conductive Ink/Paste)로 대체하여 저렴한 인쇄회로기판(PCB)을 제작하는 기술이 상기와 같은 에칭에 의한 방법을 대체하고 있다.
상기 도전성 잉크는 통상적으로 수~수십 나노미터 직경의 금속 입자를 용매에 분산시킨 소재로, 도전성 잉크를 기판에 인쇄하고, 소정의 온도에서 열을 가하면, 분산제 등의 유기 첨가물이 휘발되고, 금속 입자 사이의 공극이 수축 및 소결(Sintering)되어 전기 및 기계적으로 서로 연결된 도체가 형성된다. 또한 상기 도전성 페이스트는 통상적으로 수백~수천 나노미터 직경의 금속 입자를 접착성이 있는 수지(Resin)에 분산시킨 소재로, 도전성 페이스트를 기판에 인쇄하고, 소정의 온도에서 열을 가하면, 수지가 경화(Curing)되고, 금속 입자 사이의 전기 및 기계적 접촉이 고정되어 서로 연결된 도체가 형성될 수 있다.
그러나 상술한 도전성 페이스트 등을 구비한 인쇄회로기판의 경우, 기존의 일반적인 페이스트들은 기판과의 접착력 강도를 향상시키기 위하여 바인더성분을 포함하고 있어, 이에 의한 전도성의 감소가 곧 저항수치의 증가로 이어질 수 있다.
또한 전도성 물질의 입자크기가 마이크로급(3-10um)으로 큰 경우, 상기 페이스트는 입자사이의 바인더 양이 더 많아지게 됨으로서 저항의 수치를 더 높게 유발시킬 수 있다.
상기 문제를 해결할 수 있는 방안으로서, 상기 도전성 페이스트의 배선층상에 전해도금(electroplating)에 의한 금속층을 20 - 30um 형성하여 전도성을 증가시키는 방법이 제시되고 있다.
상기 도전성 페이스트 배선층상에 전해도금을 통해 금속도금층을 형성하는 종래기술로서, 공개특허공보 제10-2010-0064494호에서는 기판에 도전성 입자를 포함하는 페이스트 조성물로 패턴을 인쇄하고, 상기 기판을 전해도금하는 단계를 포함하는 직접 인쇄방법에 관해 기재되어 있고, 또한 공개특허공보 10-2010-0013033호에서는 기판에 도전성 페이스트 등을 인쇄하여 배선을 형성하고 이의 상부에 용융점이 높은 금속을 전해도금하여 주도금 층(Primary Plating Layer)을 형성하는 방법을 포함하는 인쇄회로 기판의 제조에 관한 방법이 기재되어 있다.
그러나, 상기 도전성 페이스트상에 전해도금을 통한 금속층을 형성함으로써 상기 도전성 페이스트층을 포함하는 배선층의 전기 전도도를 향상시키는 방법은 전해 도금의 진행시 도전성 페이스트의 저항이 큼으로 인해 도금이 제대로 되지 않거나 저항의 편차에 의해 도금두께도 크게 편차가 발생되는 문제점이 있다.
이는 기판에 배선폭에 대비하여 배선의 길이가 매우 긴 형태로 배선을 형성하는 경우 상기 문제점이 더욱 발생될 소지가 있어 도금층의 두께의 균일성이 떨어지게 된다.
이를 도 1a) 및 1b)를 참조하여 보다 구체적으로 살펴보면, 도 1a)는 종래기술로서 유연 기판상에 도전성 페이스트(Ag 페이스트)를 패턴 인쇄하고 이에 전해도금층을 형성한 배선을 도시한 것으로, 일 예로써, 회로폭 1 mm, 길이 750 mm의 구조를 가지고 있는 인쇄회로 기판을 보여주고 있다. 이 경우 상기 Ag 페이스트를 인쇄하여 형성된 배선으로 이루어지는 상기 배선의 양말단에 걸리는 저항은 160 옴(Ω)정도의 큰 저항을 나타냄으로써, 이후에 전해도금을 하는 경우에 배선의 균일성이 떨어지는 하나의 원인으로 작용할 수 있다.
즉, 상기 도전성 페이스트상에 전해 도금시 배선의 시작점은 전극에 가깝게 위치하고 있으며, 금속의 환원반응이 잘 일어나게 되어 상기 도전성 페이스트층 상에 도금층이 원활하게 형성될 수 있으나, 페이스트층을 포함하는 배선층이 시작점에서부터 멀어질수록 페이스트의 전기전도도가 금속에 비해 좋지 않으며, 도전성 페이스트의 길이에 따른 저항의 존재로 인해 금속이온의 환원반응의 효율이 떨어지게 된다. 따라서 배선이 전극의 시작점에서 멀어질수록 형성되는 도금층의 두께는 얇아질 수 있고, 심지어는 배선이 불연속적으로 도금이 형성될 수도 있다.
이를 상기 도 1a)에 게재된 인쇄회로기판에서 살펴보면, 도 1a)의 배선층의 타원내에 형성된 4개의 배선라인을 포함하는 페이스트 층을 전해도금하는 경우에, 도 1b)에서 보는 바와 같이, 전극에서 가까운 오른편쪽의 전해도금된 도금층의 두께가 34um를 보이는 반면에 오른편에서 두 번째 배선은 25um, 세 번째 배선은 16um, 왼쪽의 도금두께는 13 um를 나타냄으로써 배선의 길이에 따른 전해도금층의 두께가 불균일한 것을 보여주고 있다.
이를 해결하기 위해서 도금층의 두께를 두껍게 하게 되면, 최종적으로 제조되는 회로기판의 두께가 두꺼워지는 단점을 가지며 또한 높은 두께로 인한 인쇄시 불량발생 원인을 제공하기도 한다.
또한, 상기 도금층의 두께를 두껍게 하기 위해 전해도금시 도금량을 증가시키게 되는 경우에, 배선층의 상단부분만이 도금되지 않고 배선층의 측면부에도 도금이 될 수 있어, 배선 라인간의 폭(피치폭)을 좁게 형성할 수 없는 단점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 일반적인 실버페이스트(입자크기3~5um)보다 저항이 적고 값비싼 나노급의 페이스트(입자크기 50nm)를 사용하여 패턴을 형성할 수 있으나, 이 경우에 원재료의 부담이 높아져 가격적인 면에서 기존의 제품들보다 크게 유리한 점이 없으며, 또한 나노급의 페이스트를 사용하더라도 인쇄회로 기판상에 도전성 페이스트 등을 이용하여 형성되는 배선의 전기전도도를 높이기 위한 필요성은 계속적으로 요구되고 있다.
또한 상기 도전성 페이스트 등을 이용하여 형성되는 배선의 전기전도도가 높으며, 보다 얇은 두께의 회로배선층이 형성된, 신규한 구조의 양면 연성 인쇄회로기판에 관한 연구개발의 필요성은 지속적으로 요구되고 있는 실정이다.
공개특허공버 제10-2004-0005404호(2004.01.16)
공개특허공보 제10-2010-0064494호(2010.06.15)
공개특허공보 제10-2010-0013033호(2010.02.09)
따라서 상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 연성 기판의 전면과 후면상에 형성된 회로배선이 적어도 하나이상의 비아홀을 통해 전기적으로 연결된 연성 인쇄회로기판에 있어서, 상기 연성 인쇄회로기판상에 도전성 페이스트 조성물에 의해 형성된 배선층 및 상기 배선층상에 형성된 도금층을 포함하는 배선층의 전기 전도도가 낮고, 두께가 얇은 양면 연성 인쇄회로기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 도전성 페이스트를 이용하여 양면 연성 인쇄회로기판상에 패턴화된 배선을 형성하고 이에 금속 도금층을 형성함에 있어, 형성되는 도금층내 배선이 불연속부분이 없으며, 전기전도성이 우수하고 두께가 얇은 금속 배선층을 포함하는 양면 연성 인쇄회로기판의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 발명의 목적으로 한다.
본 발명은 기판 전면과 후면상에 각각 형성되는 회로배선을 연결하기 위한 적어도 하나이상의 비아홀 및 이에 형성된 비아를 포함하는 연성 기판; 상기 연성 기판의 전면과 후면상에 미리 정한 회로배선의 패턴을 따라 도전성 페이스트 조성물의 프린팅 방법에 의해 각각 형성되는, 패턴화된 배선층; 상기 각각의 패턴화된 배선층상에 형성된 무전해 금속 도금층; 및 상기 연성 기판의 전면과 후면상의 패턴화된 배선층 및 무전해 금속 도금층으로 이루어진 배선의 전기전도도를 향상시키기 위해, 상기 무전해 금속 도금층상에 추가적으로 형성된 각각의 금속 도금층;을 포함하며, 상기 연성 기판의 전면과 후면상에 패턴화된 각각의 회로배선은 상기 비아홀내, 도전성 재료에 의해 비아홀의 내부가 충진되어 형성된 비아, 또는 도금에 의해 형성된 비아, 또는 상기 도금에 의한 방법과 도전성 재료에 의해 비아홀의 내부가 충진되는 방법을 병행함에 의해 형성된 비아를 통해 전기적으로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 양면 연성 인쇄회로기판에 있어서, 상기 패턴화된 배선층 상부와 무전해 금속도금층의 사이에는 무전해 금속도금층을 형성하기 위한 시드금속층이 형성되며, 상기 시드금속층을 형성하기 위한 금속은 Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Pd, Co 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나의 시드 금속성분과, 상기 시드 금속 성분이외의 다른 금속성분의 할라이드, 설페이트, 또는 아세테이트로부터 선택되는 전이금속 염을 이용한 추가적인 전이금속성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 기판을 제공한다.
일 실시예로서, 상기 기판은 두께가 12 um 내지 100 um이고, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리에테르이미드, 내열성 에폭시(Epoxy), 폴리아릴레이트, 폴리이미드 및 FR-4 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 패턴화된 배선층상에 형성된 무전해 금속 도금층의 두께는 1 um 내지 10 um 이며, 무전해 금속 도금에 사용되는 금속은 Cu, Sn, Ag, Au, Ni 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 무전해 금속 도금층상에 추가로 형성되는 금속도금층은 전해 금속도금 또는 무전해 금속 도금에 의해 형성되며, 추가로 형성되는 상기 전해 금속 도금층의 금속성분은 Ni, Cu, Sn, Au, Ag 또는 이들의 합금 중에서 선택되는 어느 하나이거나 또는 Ni-P 합금이고, 추가로 형성되는 상기 무전해 금속 도금층의 금속성분은 Cu, Sn, Ag, Au, Ni 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 도전성 페이스트 조성물은 전도성 Ag 페이스트, 전도성 Cu 페이스트, 전도성 Sn 페이스트, 그래핀, 전도성 폴리머, 그라비아용 페이스트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물이며, 상기 도전성 페이스트 조성물의 입자크기는 10 nm 내지 10 um의 범위일 수 있다.
삭제
일 실시예로서, 상기 도전성 재료에 의해 비아홀의 내부가 충진되는 것은 잉크젯방식, 디스펜싱, 슬롯다이, 그라비아 옵셋, 폴리머 그라비아, Aerosol, 마이크로 플라즈마 프린팅, 임프린팅 중에서 선택되는 어느 하나의 방법을 이용하여 금속 나노입자를 포함하는 도전성 잉크를 충진하거나 또는 도전성 페이스트를 충진함으로써 이루어질 수 있다.
삭제
또한, 본 발명은 연성 인쇄회로기판의 일면에 전도성 Ag 페이스트, 전도성 Cu 페이스트, 전도성 Sn 페이스트, 그래핀, 전도성 폴리머, 그라비아용 페이스트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 페이스트 조성물을 미리 정한 패턴으로 인쇄하여 패턴화된 배선층을 형성하되, 상기 배선층은 하기 비아홀이 형성될 부분을 덮도록 패턴화된 배선층을 형성하는 단계; 상기 패턴화된 배선층을 포함하는 연성 인쇄회로기판의 타면의 미리 정한 부분에 비아홀을 형성하되, 상기 연성 인쇄회로기판의 일면의 비아홀을 덮는 패턴화된 배선층은 남겨두고 블라인드 비아홀을 형성하는 단계; 도전성 재료에 의해 비아홀의 내부가 충진되어 비아가 형성되거나, 또는 도금에 의해 비아가 형성되거나, 또는 상기 도금에 의한 방법과 도전성 재료에 의해 비아홀의 내부가 충진되는 방법을 병행함에 의해, 상기 비아홀내 비아를 형성시킴을 통해 비아홀에 도전성을 부여하는 단계; 상기 연성 인쇄회로기판의 타면에 전도성 Ag 페이스트, 전도성 Cu 페이스트, 전도성 Sn 페이스트, 그래핀, 전도성 폴리머, 그라비아용 페이스트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 페이스트 조성물을 미리 정한 패턴으로 인쇄하여 패턴화된 배선층을 형성하되, 상기 연성 인쇄회로기판의 타면에 형성된 배선층이 상기 비아홀내 형성된 비아와 연결되어, 연성 인쇄회로기판의 일면에 형성된 배선층과 전기적으로 연결되도록 하는 단계; 상기 연성 인쇄회로기판의 양면에 형성된 각각의 패턴화된 배선층 상부에 전이금속을 무전해 도금하여 무전해 도금층을 형성하는 단계; 및 상기 무전해 도금층을 형성하는 단계이후에, 상기 연성 인쇄회로기판의 양면에 형성된 무전해 도금층 상부에, 상기 패턴화된 배선층 및 무전해 금속 도금층으로 이루어진 배선의 전기전도도를 향상하기 위해 전해 금속 도금층 또는 무전해 금속 도금층을 추가로 형성하는 단계;를 포함하는 양면 연성 인쇄회로기판의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 연성 인쇄회로기판의 일면에 전도성 Ag 페이스트, 전도성 Cu 페이스트, 전도성 Sn 페이스트, 그래핀, 전도성 폴리머, 그라비아용 페이스트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 페이스트 조성물을 미리 정한 패턴으로 인쇄하여 패턴화된 배선층을 형성하되, 상기 배선층은 하기 비아홀이 형성될 부분을 덮도록 패턴화된 배선층을 형성하는 단계; 상기 연성 인쇄회로기판의 타면에 전도성 Ag 페이스트, 전도성 Cu 페이스트, 전도성 Sn 페이스트, 그래핀, 전도성 폴리머, 그라비아용 페이스트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 페이스트 조성물을 미리 정한 패턴으로 인쇄하여 패턴화된 배선층을 형성하는 단계; 상기 패턴화된 배선층을 포함하는 연성 인쇄회로기판의 타면의 미리 정한 부분에 비아홀을 형성하되, 상기 연성 인쇄회로기판의 일면의 비아홀을 덮는 패턴화된 배선층은 남겨두고 블라인드 비아홀을 형성하는 단계; 상기 연성 인쇄회로기판의 일면과 타면에 각각 형성된 배선층이 전기적으로 연결되도록, 도전성 재료에 의해 비아홀의 내부가 충진되어 비아가 형성되거나, 또는 도금에 의해 비아가 형성되거나, 또는 상기 도금에 의한 방법과 도전성 재료에 의해 비아홀의 내부가 충진되는 방법을 병행함에 의해, 상기 형성된 비아홀내 비아를 형성시킴을 통해 비아홀에 도전성을 부여하는 단계; 상기 연성 인쇄회로기판의 양면에 형성된 각각의 패턴화된 배선층 상부와 비아 상부에 전이금속을 무전해 도금하여 무전해 도금층을 형성하는 단계; 및 상기 무전해 도금층을 형성하는 단계이후에, 상기 연성 인쇄회로기판의 양면에 형성된 무전해 도금층 상부에, 상기 패턴화된 배선층 및 무전해 금속 도금층으로 이루어진 배선의 전기전도도를 향상하기 위해 전해 금속 도금층 또는 무전해 금속 도금층을 추가로 형성하는 단계;를 포함하는 양면 연성 인쇄회로기판의 제조 방법을 제공한다.
일 실시예로서, 상기 양면 연성 인쇄회로기판의 제조 방법에서의 상기 각각의 단계중 적어도 하나 이상은 롤투롤 공정에 의해 이루어질 수 있다.
일 실시예로서, 상기 비아홀을 형성하는 단계는 레이저 드릴링에 의한 식각에 의해 형성될 수 있다.
본 발명은 또한 상기 도전성 페이스트의 패턴화된 배선층을 형성하는 단계와 상기 패턴화된 배선층 상부에 전이금속을 무전해 도금하여 도금층을 형성하는 단계 사이에, 상기 패턴화된 배선층의 상부에 무전해 금속 도금층을 형성하기 위해 Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Pd, Co 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나의 시드 금속층을 형성시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
삭제
본 발명은 또한 상기 비아홀을 형성하는 단계이후에, 상기 비아홀 벽면과 바닥에 잔존하는 탄흔(Smear)을 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 양면 연성 인쇄회로기판은 종래의 에칭방법을 이용한 회로기판에 비해 공정의 단순화 및 친환경적인 방법인 장점이 있으며, 또한 종래의 도전성 페이스트층 상에 전해 도금층을 형성하는 기술을 적용하는 경우에 비하여, 상기 연성 인쇄회로기판상의 도전성 페이스트층 상에 형성시키고자 하는 금속 도금층이 균일하고, 배선의 전기전도도를 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은 상기 양면 연성 인쇄회로기판의 전면과 후면에 형성되는 도전성 페이스트층상에 종래 기술을 응용한 전해도금에 의해 금속층을 형성시키는 방법보다 회로형성시 페이스트 두께와 무전해 도금두께 등의 도금 두께들이 각 3~10um 수준으로서 배선층의 두께를 얇게 하면서도 배선간의 선폭을 좁게 할 수 있다.
도 1a)는 종래 기술에 따른 연성 기판상에 도전성 페이스트(Ag 페이스트)를 패턴 인쇄하고 이에 전해도금층을 형성한 회로기판의 평면도이다.
도 1b)는 종래 기술에 따른 연성 기판상에 도전성 페이스트(Ag 페이스트)를 패턴 인쇄하고 이에 전해도금층을 형성한 회로기판의 전해도금층의 두께를 도시한 그림이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 연성 인쇄회로기판의 단면을 나타낸 그림이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 양면 연성 인쇄회로기판의 단면을 나타낸 그림이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 연성 인쇄회로기판의 제조방법을 나타낸 그림이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 양면 연성 인쇄회로기판의 제조방법을 나타낸 그림이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 도전성 페이스트층상에 무전해 동도금을 형성하였을 때와, 상기 무전해 동도금층상에 전해 동도금을 형성하였을 때의 저항을 도시한 그림이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양면 연성 인쇄회로기판 및 이의 제조방법을 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 본 발명의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
본 발명에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 연성 인쇄회로기판의 단면도를 나타낸 그림이다.
상기 도 2에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 인쇄회로기판은 기판 전면과 후면상에 각각 형성되는 회로배선을 연결하기 위한 적어도 하나이상의 비아와 비아홀을 포함하는 연성 기판(20), 상기 연성 기판의 전면과 후면상에 미리 정한 회로배선의 패턴을 따라 도전성 페이스트 조성물의 프린팅 방법에 의해 각각 형성되는, 패턴화된 배선층(10, 10'), 상기 각각의 패턴화된 배선층상에 형성된 무전해 금속 도금층(11. 11') 및 상기 연성 기판의 전면과 후면상의 패턴화된 배선층 및 무전해 금속 도금층으로 이루어진 배선의 전기전도도를 향상시키기 위해, 상기 무전해 금속 도금층상에 추가적으로 형성된 각각의 금속 도금층(12, 12,')을 포함하며, 상기 연성 기판의 전면과 후면상에 패턴화된 각각의 회로배선(10 내지 12, 10' 내지 12')은 상기 비아홀내 형성된 비아(15)를 통해 전기적으로 서로 연결된다.
본 발명에 있어서, 상기 연성 기판은 가요성을 가지며, 도전성 페이스트 조성물이 프린팅 방법에 의해 형성될 수 있고 절연성을 가지는 기판이면 그 종류에 제한되지 않고 적용가능하나, 바람직하게는 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리에테르이미드, 내열성 에폭시(Epoxy), 폴리아릴레이트, 폴리이미드 및 FR-4 중에서 선택되는 어느 하나가 사용될 수 있다.
또한 상기 연성기판의 두께는 가요성을 가지는 범위이면 적합하며, 바람직하게는 8 um 내지 1000 um 의 범위를 가질 수 있고, 더욱 바람직하게는 12 um 내지 100 um 의 범위를 가질 수 있다.
또한 본 발명의 상기 연성 기판은 기판 전면과 후면상에 각각 형성되는 회로배선을 연결하기 위한 비아(15)와 비아홀(15')을 적어도 하나이상 포함한다.
상기 비아홀은 인쇄회로기판에서 층과 층사이의 전기적인 통전을 위해 가공한 구멍을 의미하며, 통상적으로 양면이 뚫려있는 것을 의미하며, 이와는 달리 블라인드 비아홀의 경우 인쇄회로기판내 어느 한쪽면이 막혀있는 비아홀을 의미한다. 또한, 비아 랜드라 함은 부품의 설치나, 접속을 위하여 비아홀에 연결되는 인쇄회로기판의 패턴 한쪽 끝의 도체부를 말한다.
상기 비아홀은 기계적 드릴링 또는 레이저 드릴링에 의해 형성될 수 있으며, 바람직하게는 레이저 드릴링에 의해 형성될 수 있다. 이 경우에 상기 도전성 페이스트의 배선층은 필요에 따라 비아 랜드를 형성할 수 있다. 상기 비아 랜드는 비아홀이 형성될 부분상에 형성되며, 2차원 평면상에서 보았을 경우에 배선의 내부가 도전성 페이스트 조성물로 채워진 형태 또는 배선 내부의 중앙부분은 비워진 도우넛 형태로를 가지며 상기 비아홀에 연결될 수 있다.
예시적으로 상기 비아홀은 UV 또는 CO2 레이저에 의해 식각되어 형성될 수 있으며, 이때 레이저 빔의 사이즈는 비아 홀의 직경보다는 크고 비아 랜드의 사이즈 보다는 작은 것을 사용할 수 있다. 바람직하게, 비아 홀의 직경은 20um 내지 5.0mm이고, 형성되는 각도가 20도 이하이며, 상단 직경과 하단직경의 차이가 30% 이내로 형성될 수 있다.
한편, 상기 비아홀은 비아가 형성됨으로써 비아홀에 도전성을 부여할 수 있다. 여기서 상기 비아는 다른 층간의 배선을 접속하기 위한 매개체로서, 도전성 재료에 의해 비아홀(15')의 내부가 충진되어 비아(15)가 형성될 수 있다.
예시적으로, 은 또는 구리분말, 및 이들을 결속시켜주는 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 구성된 도전성 페이스트 또는 금속, 도전성 잉크를 충진한 후 열 또는 자외선 등의 단 파장대의 빛을 가하여 경화시키면 형성된다. 상기 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지는 상온에서 액체 상태를 유지하고 있다가 열 또는 자외선 등의 단 파장대의 빛이 가해지면 경화되는 수지로서, 에폭시 수지, 폴리에스터 수지, 아크릴 수지, 크실렌 수지, 폴리우레탄 수지, 우레아 수지, 아미노 수지, 알키드 수지 등이 사용될 수 있다.
또한 상기 비아(15)는 도금에 의해 형성될 수 있다. 이는 상기 비아홀(15')을 포함하는 연성 회로기판을 전해도금 또는 무전해도금에 의해 상기 비아홀에 전도성을 부여하는 것이다. 상기 도금으로 전도성을 부여하는 경우 보텀-업 필링(bottom-up filling) 방법을 적용할 수 있다.
또한 상기 비아는 도금에 의한 방법과 도전성 재료에 의해 비아홀의 내부가 충진되는 방법을 병행함에 의해 형성될 수 있다. 예시적으로, 상기 도금방법에 의해 상기 비아홀의 표면에 금속 도금막을 형성한 후에 나머지 빈 공간에 도전성 재료를 충진함으로써 비아홀에 전도성을 부여할 수 있다.
한편, 본 발명에서 사용되는 도전성 페이스트는 전기 전도성이 있는 물질의 입자를 포함하며, 이는 도전성이 있는 금속, 비금속 또는 이들의 산화물, 탄화물, 붕화물, 질화물, 탄질화물의 분말과 카본블랙과 흑연 등 탄소계 분말을 포함한다. 상기 도전성 페이스트 입자는 예를 들어 금, 알루미늄, 구리, 인듐, 안티몬, 마그네슘, 크롬, 주석, 니켈, 은, 철, 티탄 및 이들의 합금과 이들의 산화물, 탄화물, 붕화물, 질화물, 탄질화물의 입자를 포함할 수 있다. 상기 입자의 형태는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 판형, 파이버 형과 나노 크기의 나노입자 나노튜브 등이 사용될 수 있다. 이러한 도전성 입자는 단독 또는 조합하여 사용될 수 있다.
또한 상기 도전성 페이스트는 잉크젯 프린팅 등 에서 사용되는 전도성 잉크와는 달리, 기판과의 접착성을 향상시키기 위해 바인더를 추가적으로 포함할 수 있으며, 일반적으로 에폭시 수지, 페놀수지(페놀+포롬알데하이드) 폴리우레탄수지, 폴리아미드수지, 아크릴수지, 우레아/멜라민수지, 실리콘 수지 등의 유기계 바인더를 사용할 수 있다. 상기 바인더의 함량은 일반적으로 총 페이스트 조성물의 함량대비 10 내지 80wt%의 범위를 가질 수 있고 바람직하게는 20 내지 70wt%의 범위를 가질 수 있으나, 이에 국한되지는 않는다. 상기 바인더는 앞서 살펴본 바와 같이 도전성 페이스트를 포함하는 배선층의 전기전도성을 감소시키는 원인으로 작용하고 있다.
또한 본 발명에서 사용되는 도전성 페이스트 조성물의 점도는 23℃, 50rpm HAKKE RHeoscope 측정기준 10,000 cps ~ 100,000 cps 범위의 것을 사용할 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다.
또한 추가적으로 그 밖의 첨가제로서 Ag파우더(안료), 천연 및 합성수지(바인더), 솔벤트, 분산제, 커플링제, 점도조절제 등을 포함할 수 있다.
본 발명에서의 상기 도전성 페이스트 조성물은 바람직하게는 전도성 Ag 페이스트, 전도성 Cu 페이스트, 전도성 Sn 페이스트, 그래핀, 전도성 폴리머, 그라비아용 페이스트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 그라비아용 페이스트는 전도성 실버(Ag) 페이스트의 일종으로서 입자크기는 2~3um이며, 일 예로서 Ag 파우더 75%, 수지 10%, 솔벤트 13% 첨가제 2%의 구성으로 이루어 질 수 있다.
또한, 상기 도전성 페이스트 조성물의 입자크기는 10 nm 내지 10 um의 범위일 수 있으며, 30 내지 100 nm 나노입자크기를 갖는 도전성 페이스트 또는 1 내지 7 um의 마이크로 입자 크기를 갖는 도전성 페이스트가 바람직하다.
일반적으로 상기 페이스트의 입자가 커질수록 형성되는 배선층의 전기전도도가 낮아지게 되어, 페이스트 입자가 마이크로 사이즈의 범위를 갖는 경우에 본 발명의 무전해 도금층을 통한 배선층의 형성에 의한 전도도 향상의 효과가 더 커질 수 있다.
본 발명에서 상기 도전성 페이스트는 기판상에 직접 인쇄방식에 의해 사용자가 원하는 형상의 패턴으로 패턴화된 배선층을 형성할 수 있다. 상기 직접 인쇄방식은 기판에 스크린인쇄, 프렉소인쇄, 로터리인쇄, 그라비어 인쇄, 그라비어 옵셋 인쇄, 폴리머 그라비아인쇄, 리버스 옵셋인쇄, 또는 디스펜서 등의 인쇄 방법을 포함할 수 있다.
상기 각각의 인쇄법에 있어서는 종래 공지의 수단을 사용할 수 있다. 상기 인쇄 방법 중, 스크린 인쇄, 그라비어 인쇄 또는 옵셋 인쇄가 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 패턴화된 배선층상에 형성된 무전해 금속 도금층의 두께는 1 um 내지 10 um 이며, 바람직하게는 2 내지 5 um를 형성할 수 있다.
또한 본 발명에서의 상기 무전해 금속 도금에 사용되는 금속은 Cu, Sn, Ag, Au, Ni 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나 일 수 있으나 이에 한정되지는 않으나. 바람직하게는 Cu, Ag 또는 Ni을 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에서 상기 패턴화된 배선층 상부와 무전해 금속도금층의 사이에는 무전해 금속도금층의 형성하기 위한 시드 금속층이 추가로 형성될 수 있다.
상기 시드 금속층은 상기 페이스트층상에 시드금속이 흡착되고 이에 상기 무전해 화학도금층을 형성하는 금속이온이 환원되게 함으로써 무전해 도금의 반응속도와 선택성을 개선시킬 수 있다.
상기 시드 금속층을 형성하기 위한 금속은 Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Pd, Co 또는 이들의 합금에서 선택될 수 있고, 시드금속 성분의 할라이드, 설페이트, 아세테이트, 착염 등의 시드금속성분의 전이금속염이면 어느 성분이나 가능하다.
또한 본 발명은 상기 시드 금속층을 형성함에 있어서, 상기 시드 금속층에 시드 금속 성분이외의 다른 추가적인 전이금속 성분을 함유할 수 있다.
상기 시드금속이외의 추가의 전이금속 성분은 금속 할라이드, 금속 설페이트, 금속 아세테이트 등의 전이금속 염을 이용하여 함유시킬 수 있으며, 이를 위해 도전성 페이스트층상에 형성되는 상기 무전해 도금층의 성분과 동일한 금속성분의 염을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 시드금속층을 사용하는 경우에, 무전해 도금층이 보다 신속히 형성될 수 있고, 또한 상기 무전해 도금층이 도전성 페이스트상의 배선층에만 무전해 도금층이 형성될 수 있도록 도와주는 역할을 한다.
한편, 본 발명은 도 3에서 보는 바와 같이 상기 무전해 금속 도금층상에 추가로 형성된 금속 도금층(12, 12,')을 포함할 수 있다. 상기 금속 도금층은 전해 금속 도금층 또는 무전해 금속 도금층으로 이루어질 수 있다. 이 경우에 추가로 형성되는 무전해 금속 도금층은 Cu, Sn, Ag, Au, Ni 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나일 수 있고 앞서 설명한 무전해 금속 도금층(11, 11')과 동일한 조건하에서 형성될 수 있다.
한편, 추가로 형성된 전해 금속 도금층은 Ni, Cu, Sn, Au, Ag 또는 이들의 합금 중에서 선택되는 어느 하나이거나 또는 Ni-P 합금일 수 있고, 무전해 도금층(11, 11')상에 형성됨으로써, 상기 도전성 페이스트보다 전기전도도가 높은 배선층상에 전해도금됨에 따라서 배선층의 전도도가 더욱 향상될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 무전해 금속 도금층(11, 11')상에 추가로 형성된 금속 도금층(12, 12,')상에 사용자의 필요에 따라 추가적으로 금속 도금층(미도시)이 형성될 수 있다.
한편, 본 발명에서의 양면 연성 인쇄회로기판은 상기 도전성 페이스트가 비아 랜드를 형성하는 경우에는, 비아의 형성단계에서 충진되거나 도금되는 비아의 높이가 도전성 페이스트층의 높이까지 위치할 수 있다. 이는 도 3을 통해 보다 쉽게 이해될 수 있다. 도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따라 제조되는 양면 연성 인쇄회로기판을 도시한 그림이다.
이를 도 2와 비교하면, 형성된 비아의 높이가 도전성 페이스트의 패턴화된 배선층까지 형성된다는 차이가 있다. 이는 상기 양면 연성 인쇄회로기판내 도전성 페이스트의 패턴화된 배선층이 비아 랜드를 포함하게 되는 경우, 레이저 드릴공정이후에 형성된 블라인드 비아홀에 비아를 형성하기 위해 도전성 재료를 도전성 페이스트의 배선층까지 충진하거나 도금함으로써 이루어질 수 있다. 이에 대해서는 이후에 도 5를 통해 다시 한번 설명한다.
또한, 본 발명은 상기 양면 연성 인쇄회로기판의 제조 방법을 제공한다.
이는 제조공정의 각 배선층과 비아홀의 형성순서에 따라 다양한 조합에 의해 제공될 수 있으며, 본 발명에서는 예시적으로 두 가지 방법의 양면 연성 인쇄회로기판의 제조방법을 제공한다.
첫 번째 방법으로서 상기 제조방법은, 연성 인쇄회로기판의 일면에 전도성 Ag 페이스트, 전도성 Cu 페이스트, 전도성 Sn 페이스트, 그래핀, 전도성 폴리머, 그라비아용 페이스트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 페이스트 조성물을 미리 정한 패턴으로 인쇄하여 패턴화된 배선층을 형성하되, 상기 배선층은 하기 비아홀이 형성될 부분을 덮도록 패턴화된 배선층을 형성하는 단계, 상기 패턴화된 배선층을 포함하는 연성 인쇄회로기판의 타면의 미리 정한 부분에 비아홀을 형성하되, 상기 연성 인쇄회로기판의 일면의 비아홀을 덮는 패턴화된 배선층은 남겨두고 블라인드 비아홀을 형성하는 단계, 상기 비아홀내 비아를 형성시킴을 통해 비아홀에 도전성을 부여하는 단계, 상기 연성 인쇄회로기판의 타면에 전도성 Ag 페이스트, 전도성 Cu 페이스트, 전도성 Sn 페이스트, 그래핀, 전도성 폴리머, 그라비아용 페이스트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 페이스트 조성물을 미리 정한 패턴으로 인쇄하여 패턴화된 배선층을 형성하되, 상기 연성 인쇄회로기판의 타면에 형성된 배선층이 상기 비아홀내 형성된 비아와 연결되어, 연성 인쇄회로기판의 일면에 형성된 배선층과 전기적으로 연결되도록 하는 단계, 상기 연성 인쇄회로기판의 양면에 형성된 각각의 패턴화된 배선층 상부에 전이금속을 무전해 도금하여 무전해 도금층을 형성하는 단계 및 상기 무전해 도금층을 형성하는 단계이후에, 상기 연성 인쇄회로기판의 양면에 형성된 무전해 도금층 상부에, 상기 패턴화된 배선층 및 무전해 금속 도금층으로 이루어진 배선의 전기전도도를 향상하기 위해 전해 금속 도금층 또는 무전해 금속 도금층을 추가로 형성하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
이는 도 4를 통해 보다 구체적으로 이해될 수 있다.
제1단계로서, 연성 인쇄회로기판의 일면에 도전성 페이스트 조성물에 의해 패턴화된 배선층을 형성하되, 상기 배선층은 하기 비아홀이 형성될 부분을 덮도록 패턴화된 배선층을 형성한다. 상기 연성 인쇄회로기판의 종류와 두께는 앞서 기재한 바와 동일할 수 있다.
상기 도전성 페이스트 조성물의 입자크기는 앞서 살핀바와 같이, 10 nm 내지 10 um의 범위일 수 있으며, 바람직하게는 30 내지 100 nm 나노입자크기를 갖는 도전성 페이스트 또는 1 내지 7 um의 마이크로 입자 크기를 갖는 도전성 페이스트가 바람직하다.
이는 패드인쇄, 실크 스크린인쇄, 그라비아인쇄 등을 통하여 패턴화된 배선층을 형성할 수 있고, 이후에, 공정조건에 따라 상기 페이스트의 건조단계를 추가로 구비할 수 있다. 이 경우에 상기 건조방법은 사용되는 공정조건에 따라 당업자가 적절히 선택하여 적용할 정도에 해당하여 그 종류에 구애받지 않으나, 80도 내지 200도, 바람직하게는 100도 내지 160도에서 10 분내지 3시간 동안 열풍건조를 이용할 수 있다.
또한 상기 페이스트는 사용조건에 따라 경화단계를 거칠 수 있다.
또한 상기 도전성 페이스트의 인쇄는 롤투롤 공정을 통해 이루어질 수 있다. 상기 롤투롤 공정은 언와인더(unwinder), 리와인더(rewinder), 인피더(infeeder), 아웃피더(outfeeder), 인쇄기, 드릴링 장치 및 각 공정간 장력 제어 및 사행 제어를 하기 위한 제어기를 포함하는 시스템을 통해 이송되는 웹(혹은 유연 기판) 상에 인쇄 등의 방법에 의해 전자회로를 형성하는 공정을 말한다. 이는 다른 공정 및 시스템에 비해 생산속도가 빠르고, 대량생산이 가능하다는 이점을 가진다.
한편, 본 발명에서 상기 비아홀이 형성될 부분을 도전성 페이스트 조성물에 의한 배선층으로 덮는 것은 도전성 페이스트 조성물을 프린팅하여 배선 내부가 도전성 페이스트 조성물로 채워진 비아 랜드를 형성함으로서 이루어질 수 있다. 상기 비아랜드로 형성될 도전성 페이스트 조성물로 프린팅되는 부분은, 이후공정에서 상기 비아랜드 배선의 반대편쪽이 블라인드 비아홀 형성을 위해 레이저 식각이 일어나게 되는 부분으로서, 상기 레이저 식각에 의해 손상받거나 또는 식각이 될 수 있는 가능성을 고려하여 충분한 두께를 가지는 것이 바람직하다. 이를 위해서 상기 도전성 페이스트 조성물로 프린팅되어 얻어지는 패턴화된 배선층의 두께는 최소한 3 um 이상이 되어야 하며, 바람직하게는 5 um이상이, 보다 바람직하게는 7 um 이상의 두께로 형성될 수 있다.
예시적으로, 상기 패턴화된 배선층은 두께 20 ㎛ 의 폴리이미드 기판 위에 스크린 인쇄방법을 이용하여 평균 입자 직경이 3-5 um 인 은(Ag) 페이스트(62 wt%의 솔벤트 및 경화제를 포함하는 조성물)을 이용하여 스크린 인쇄방식을 통하여 프린팅하여 배선 패턴을 제조하고, 상기 패턴 형성된 기판을 150 도에서 30분내지 1시간 열풍 건조함으로써 제조될 수 있다.
제2단계로서, 상기 패턴화된 배선층을 포함하는 연성 인쇄회로기판의 타면의 미리 정한 부분에 블라인드 비아홀을 형성하는 단계는 드릴링 방법에 의해 상기 연성 회로기판을 식각함으로써 이루어질 수 있다. 이 경우에 상기 연성 인쇄회로기판의 타면에 드릴링 공정을 위해 기판의 상하를 반전시키는 공정인 턴오버(turn over) 공정을 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 비아홀을 형성함에 있어, 관통된 비아홀이 아닌 블라인드 비아홀로 천공하는 이유는 전도성 페이스트의 프린팅 공정시 관통된 비아홀을 이용하는 경우에 이후의 공정에서 상기 도전성 페이스트 또는 전도성 나노 잉크의 흘러내림에 의한 오염을 방지하기 위해서이다.
상기 비아 홀은 기판의 전면과 후면의 인쇄 회로의 상호 도통을 하기 위함으로서, 상기 드릴링(laser drilling) 공정은 일반적으로 기계적 드릴링 또는 레이저 드릴링에 의해 형성될 수 있으며, 바람직하게는 레이저 드릴링에 의해 형성될 수 있다. 예시적으로 UV 또는 CO2 레이저에 의해 기판이 식각되어 상기 비아홀이 형성될 수 있다.이때, 특정 위치에 기판 두께만큼 비아홀을 가공하기 위한 레이저의 출력 등의 특성 제어와 레이저 헤드의 위치를 제어하는 모터의 모션 제어가 필요할 수 있다.
상기 비아홀이 형성된 이후에 본 발명은 비아홀의 벽면과 바닥에 잔존하는 탄흔(Smear)을 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이는 레이저로 블라인드 비아홀을 식각할 때 생기는 고열로 비아홀 내부에 탄흔이 잔존하며 이는 비아홀의 계면 저항을 유발하여 비아홀에 치명적인 신뢰성 문제를 야기시킬수 있음으로 플라즈마 처리 또는, 화학적 처리에 의한 탄흔제거단계가 요구된다. 상기 플라즈마 처리는 사불화탄소 가스가 포함된 진공 플라즈마처리가 바람직하며, 화학적 처리로서는 퍼망간네이트를 포함한 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
제3단계로서, 상기 비아홀내 비아를 형성시킴을 통해 비아홀에 도전성을 부여하는 단계는 앞서 기재한 바와 같이, 도전성 재료에 의해 비아홀의 내부가 충진되어 비아가 형성되거나, 또는 도금에 의해 비아가 형성되거나, 또는 상기 도금에 의한 방법과 도전성 재료에 의해 비아홀의 내부가 충진되는 방법을 병행함에 의해 이루어질 수 있다.
일실시예로서, 본 발명에서 상기 도전성 재료에 의해 비아홀의 내부가 충진되는 것은 비아홀 내부에 금속 나노입자를 포함하는 전도성 잉크를 충진하거나 또는 도전성 페이스트를 충진함으로써 이루어질 수 있다.
상기 비아홀 내부 충진을 위한 도전성 페이스트 또는 잉크의 충진 방법은 잉크젯방식, 디스펜싱, 슬롯다이, 그라비아 옵셋, 폴리머 그라비아, Aerosol, 마이크로 플라즈마 프린팅, 임프린팅 등의 방법을 적용하여 형성한다. 대표적으로 잉크젯 방식을 적용할 경우 충진용 잉크의 적용은 홀 사이즈에 따라 노즐 구경이 결정되며 잉크의 도전성을 나타내는 물질은 수 ~ 수십나노미터 사이즈를 갖는 입자로 전체 함량 대비 고형분은 10 ~ 30wt% 이내로 한정한다. 잉크의 점도는 5 ~ 30cps의 범위에 속해야 하며 특히, 작업 진행중에 노즐이 막히는 문제를 해결하기 위해서는 잉크의 pot life가 3hr 이상이 필요하다. 하지만 너무 긴 pot life를 갖게 되면 잉크자체의 건조에 문제가 발생될 수 있으므로 공정 조건에 맞는 적절한 조절이 필요하다. 잉크 입자의 입도는 노즐 size 대비 30 ~ 50% 이내로 관리가 필요하게 된다.
한편 상기 비아홀 충진 방식이 플렉소, 그라비아 옵셋 등으로 변경이 된다면 잉크의 점도 범위는 수천 ~ 수십만 cps로 변경된다
상기 비아홀 내부 충진을 위한 도전성 페이스트를 사용되는 금속으로서 은 또는 구리가 사용되는 경우로서 은 또는 구리 분말 및 은 분말을 결속시켜주는 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 구성된 도전성 페이스트 또는 도전성 나노 잉크를 충진한 후 열 또는 자외선 등의 단 파장대의 빛을 가하여 경화시키면 형성된다.
또한 상기 전도성 잉크를 사용하는 경우로서, 은 또는 구리 나노 입자로 이루어진 전도성 잉크가 잉크젯 헤드의 노즐에서 배출되어 비아홀을 충진하고 이를 열 또는 자외선 등의 단 파장대의 빛을 가하여 경화시키면 형성된다.
상기와 같은 공정를 통해 상기 비아홀 내부에 전기 전도도가 높은 금속 나노 입자가 충진될 수 있고, 이는 전기적 도금을 수행하지 않기 때문에 복잡한 공정이 단순화되어 제조 비용을 줄일 수 있다.
제4단계로서, 상기 연성 인쇄회로기판의 타면에 도전성 페이스트 조성물을 미리 정한 패턴으로 인쇄하여 패턴화된 배선층을 형성하되, 상기 연성 인쇄회로기판의 타면에 형성된 배선층이 상기 비아홀내 형성된 비아와 연결되어, 연성 인쇄회로기판의 일면에 형성된 배선층과 전기적으로 연결되도록 하는 단계는 상기 제1단계에서 기재된 도전성 페이스트의 패턴화된 배선층의 형성과 동일한 공정을 통해 이루어질 수 있다. 한편, 상기 연성 인쇄회로기판의 타면에 형성되는 패턴화된 배선층은 레이저 식각공정이 완료된 후에 형성되는 것이므로, 레이저 식각에 의해 손상받거나 또는 식각이 될 수 있는 가능성을 고려할 필요가 없어서 배선층의 두께를 보다 얇게 형성할 수 있다.
또한 상기 제4단계도 제1단계와 마찬가지로 롤투롤 공정을 통해 이루어질 수 있다.
제5단계로서, 기판의 양면에 형성된 각각의 패턴화된 배선층 상부에 전이금속을 무전해 도금하여 무전해 도금층을 형성하는 단계는 전이금속염, 환원제, 착제 등을 이용하여 상기 페이스트상에 무전해 도금층을 형성할 수 있다.
상기 무전해 도금은 금속이온이 포함된 화합물과 환원제가 혼합된 도금액을 사용하여 기판 등에 금속을 환원 석출시키는 것으로 금속이온을 환원제에 의해 환원시킴으로써 진행될 수 있다.
주반응으로서 하기에 기재된 반응식에 의해 금속이온이 환원될 수 있다.
Metal ion + 2HCHO + 4OH- => Metal(0) + 2HCOO- + H2 + 2H2O
이 때, 무전해 도금에 사용되는 상기 금속의 비제한적인 예는 Ag, Cu, Au, Cr, Al, W, Zn, Ni, Fe, Pt, Pb, Sn, Au 등이 될 수 있고, 이들 원소는 단독으로 사용되거나 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 무전해 도금에 사용되는 도금액은 도금하고자 하는 금속의 염 및 환원제 등을 포함하는 것일 수 있으며, 이 때 환원제의 비제한적인 예는 포름알데히드, 히드라진 또는 그 염, 황산코발트(Ⅱ), 포르말린, 글루코오즈, 글리옥실산, 히드록시알킬술폰산 또는 그 염, 하이포 포스포러스산 또는 그 염, 수소화붕소화합물, 디알킬아민보란 등이 있으며, 이 이외에도 금속의 종류에 따라 다양한 환원제가 사용될 수 있다.
나아가, 상기의 무전해 도금액은 금속이온을 생성하는 금속 염, 금속이온과 리간드를 형성함으로써 금속이 액상에서 환원되어 용액이 불안정하게 되는 것을 방지하기 위한 착화제 및 상기 환원제가 산화되도록 무전해 도금액을 적당한 pH로 유지시키는 pH 조절제를 포함할 수 있다.
상기 무전해 금속 도금층의 두께는 1 um 내지 10 um 이며, 무전해 금속 도금에 사용되는 금속은 Ag, Cu, Au, Cr, Al, W, Zn, Ni, Fe, Pt, Pb, Sn, Au 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
예를 들어, 동(구리) 도금층을 형성하고자 하는 경우에는, 황산구리, 포르마린, 수산화나트륨, EDTA(Ethylene Diamin Tera Acetic Acid) 및 촉진제로서 2.2-비피래딜을 첨가한 수용액을 이용하여 1 ∼ 10 ㎛의 두께로 무전해 도금층을 형성할 수 있다.
상기 무전해 동도금 단계는 바렐도금장치를 이용할 수 있다.
일 실시예로서, 본 발명의 무전해 도금은 D/I Water 85%, 보충제 10~15%, 25%-NaOH 2~5%, 안정제 0.1~1%, 37%포르말린 0.5~2%의 성분으로 10~15분간 Air교반한 후 온도 40~500 ℃, pH 13 이상에서 25~30분간 도금공정을 진행할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 도전성 페이스트의 패턴화된 배선층을 형성하는 단계와 상기 패턴화된 배선층 상부에 전이금속을 무전해 도금하여 도금층을 형성하는 단계 사이에, 상기 패턴화된 배선층의 상부에 무전해 금속 도금층을 형성하기 위해 Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Pd, Co 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나의 시드 금속층을 형성시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 시드 금속층으로서 바람직하게는 팔라듐 염을 사용할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 시드 금속 성분이외의 다른 전이금속성분을 추가로 함유할 수 있다.
제6단계로서, 상기 무전해 도금층을 형성하는 단계이후에, 상기 연성 인쇄회로기판의 양면에 형성된 무전해 도금층 상부에 금속 도금층을 추가로 형성하는 단계는 무전해 도금 또는 전해도금을 이용하여 금속도금층을 형성할 수 있다. 이 경우에 상기 무전해 도금층을 형성하는 방법은 앞서 기재된 공정과 동일한 공정을 따를 수 있다.
한편, 전해도금을 이용하는 경우를 동도금의 예를 들면, 황산구리(CuSO4), 황산(H2SO4) 및 광택제를 혼합한 수용액에 상기 도금을 하기 위한 기판을 침지하여 원하는 두께로 전해동 도금층을 형성하고 표면을 수세함으로써, 전해 도금층이 형성될 수 있다. 예컨대, 황산 10 wt% 수용액에 황산구리 90g/L, 전기동 안정제 2ml/L, 전기동 광택제 5ml/L, HCI 0.16ml/L 를 온도 40~60℃ 조건의 단계에 의한 전해 동도금을 진행할 수 있다.
상기 전해 도금층이 형성된 이후에 추가적으로 진행되는 도금층의 형성은 앞서 살핀 바와 같은 무전해 도금 또는 전해도금을 이용하여 진행될 수 있다.
예를 들어, 상기 구리도금층상에 새로이 니켈층을 도금하고자 하는 경우에, 상기 전해 동도금 단계에서 도금한 구리 표면에 황산니켈, 염화니켈, 붕산을 혼합한 수용액을 이용하여 전해니켈을 도금한 후 수세하고, 이온 처리한 물로 초음파 세척를 한 후, 탈수과정을 거쳐 건조하여 요구하는 특성에 맞는 제품을 제조하게 된다.
본 발명에서는 상기 전해 도금층의 저항값이 낮으면 전기전도성이 높아지며, 더 낮은 저항을 필요로 한다면 전해 동도금의 시간을 늘려 도금되는 금속의 함량을 높여 주면 낮은 저항을 가질 수 있다.
본 발명에서 상기 양면 연성 인쇄회로기판의 제조 방법에서의 상기 각각의 단계 중 적어도 하나 이상은 롤투롤 공정에 의해 이루어질 수 있고, 바람직하게는 상기 도전성 페이스트 조성물에 의한 패턴화된 배선층을 형성하는 단계와 비아홀 형성 및 비아 형성단계는 롤투롤 공정에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 예시적인 양면 연성 인쇄회로기판의 제조 방법으로서, 본 발명은 연성 인쇄회로기판의 일면에 전도성 Ag 페이스트, 전도성 Cu 페이스트, 전도성 Sn 페이스트, 그래핀, 전도성 폴리머, 그라비아용 페이스트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 페이스트 조성물을 미리 정한 패턴으로 인쇄하여 패턴화된 배선층을 형성하되, 상기 배선층은 하기 비아홀이 형성될 부분을 덮도록 패턴화된 배선층을 형성하는 단계, 상기 연성 인쇄회로기판의 타면에 전도성 Ag 페이스트, 전도성 Cu 페이스트, 전도성 Sn 페이스트, 그래핀, 전도성 폴리머, 그라비아용 페이스트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 페이스트 조성물을 미리 정한 패턴으로 인쇄하여 패턴화된 배선층을 형성하는 단계, 상기 패턴화된 배선층을 포함하는 연성 인쇄회로기판의 타면의 미리 정한 부분에 비아홀을 형성하되, 상기 연성 인쇄회로기판의 일면의 비아홀을 덮는 패턴화된 배선층은 남겨두고 블라인드 비아홀을 형성하는 단계, 상기 연성 인쇄회로기판의 일면과 타면에 각각 형성된 배선층이 전기적으로 연결되도록 상기 형성된 비아홀내 비아를 형성시킴을 통해 비아홀에 도전성을 부여하는 단계, 상기 연성 인쇄회로기판의 양면에 형성된 각각의 패턴화된 배선층 상부와 비아 상부에 전이금속을 무전해 도금하여 무전해 도금층을 형성하는 단계 및 상기 무전해 도금층을 형성하는 단계이후에, 상기 연성 인쇄회로기판의 양면에 형성된 무전해 도금층 상부에, 상기 패턴화된 배선층 및 무전해 금속 도금층으로 이루어진 배선의 전기전도도를 향상하기 위해 전해 금속 도금층 또는 무전해 금속 도금층을 추가로 형성하는 단계;를 포함하는 양면 연성 인쇄회로기판의 제조 방법을 제공한다.
상기 제조방법은 앞서 기재한 첫 번째의 양면 연성 인쇄회로기판의 제조 방법과 비교하면, 도전성 페이스트의 패턴화된 배선층, 비아홀의 형성 및 비아의 형성과 무전해도금층 및 전해도금층을 형성하는 구성은 차이가 없으며, 다만 비아홀의 형성순서만이 차이가 있다.
이를 도 5를 통해 보다 상세히 살펴보기로 한다. 도 5의 두 번째 단계의 단면은 도 4와 비교하여 연성 인쇄회로기판의 양면에 패턴화된 배선층을 형성하는 단계에 의한 단면을 나타내고 있다.
이 경우에 연성 인쇄회로기판의 특정한 일면(도 5에서는 상면)의 경우 비아홀이 형성될 부분의 영역은 패턴화된 배선층으로의 프린팅 공정을 진행 하지 않는다. 이는 레이져로 비아홀을 천공할 때 배선층의 미형성으로 인해 작업시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.
이후의 공정으로서 도 5의 세 번째 단계의 단면은 이후공정으로서 블라인드 비아홀을 형성한 후의 단면을 나타내었으며, 네 번째 단계의 단면은 비아를 형성한 후의 단면을 나타내었다. 즉, 상기 양면 연성 인쇄회로기판의 제조 방법은 상기 연성 인쇄회로기판의 양면에 배선층을 형성하고나서 블라인드 비아홀을 형성하고, 상기 블라인드 비아홀내부를 전도성 재료로서 채우거나 도금에 의해 비아를 형성함으로써 연성 인쇄회로기판의 일면과 타면에 각각 형성된 배선층이 전기적으로 연결시킬 수 있는 것이다.
이후의 공정에 해당하는 무전해도금층 및 전해도금층을 형성하는 구성은 앞서 기재된 바와 동일한 공정을 따른다.
본 발명에 의한 양면 연성 인쇄회로기판은 종래 기술에 의해 제조되는 에칭방법을 이용한 양면 연성기판에 비해 공정의 단순화 및 친환경적인 방법인 장점이 있으며, 또한 종래의 도전성 페이스트층 상에 전해 도금층을 형성하는 기술을 적용하는 경우에 비하여, 상기 연성 인쇄회로기판상의 도전성 페이스트층 상에 형성시키고자 하는 금속 도금층이 균일하고, 배선의 전기전도도를 향상시킬 수 있다.
도 6에서는 폭 1mm, 길이 750 mm의 배선패턴을 형성하되, 본 발명에서의 1) 도전성 페이스트 인쇄 후, 2) 무전해 동도금 공정이후, 3) 상기 무전해 동도금 공정이후에 전해 동도금의 진행후에 패턴의 시작부분과 마지막 부분의 양단의 저항을 측정하였다. 그 결과, 은 페이스트층만을 형성한 경우의 저항을 측정하면 165 Ω 정도의 비교적 높은 저항을 보여주었으나, 본 발명의 무전해 동도금층 형성 이후 34 Ω으로 낮아짐을 보여주며, 전해 동도금층을 형성한 이후에는 0.77 Ω정도의 낮은 저항을 나타내어 전도성이 크게 향상된 것을 확인 할 수 있어, 배선의 전도성을 크게 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
이상 본 발명의 구성을 세부적으로 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 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.
10, 10' : 도전성 페이스트층 11, 11' : 무전해 도금층
12, 12' : 금속 도금층 15 : 비아
15' : 비아홀 20 : 연성 인쇄회로기판

Claims (15)

  1. 기판 전면과 후면상에 각각 형성되는 회로배선을 연결하기 위한 적어도 하나이상의 비아홀 및 이에 형성된 비아를 포함하는 연성 기판;
    상기 연성 기판의 전면과 후면상에 미리 정한 회로배선의 패턴을 따라 도전성 페이스트 조성물의 프린팅 방법에 의해 각각 형성되는, 패턴화된 배선층;
    상기 각각의 패턴화된 배선층상에 형성된 무전해 금속 도금층; 및
    상기 연성 기판의 전면과 후면상의 패턴화된 배선층 및 무전해 금속 도금층으로 이루어진 배선의 전기전도도를 향상시키기 위해, 상기 무전해 금속 도금층상에 추가적으로 형성된 각각의 금속 도금층;을 포함하며,
    상기 연성 기판의 전면과 후면상에 패턴화된 각각의 회로배선은 상기 비아홀내, 도전성 재료에 의해 비아홀의 내부가 충진되어 형성된 비아, 또는 도금에 의해 형성된 비아, 또는 상기 도금에 의한 방법과 도전성 재료에 의해 비아홀의 내부가 충진되는 방법을 병행함에 의해 형성된 비아를 통해 전기적으로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 양면 연성 인쇄회로기판에 있어서,
    상기 패턴화된 배선층 상부와 무전해 금속도금층의 사이에는 무전해 금속도금층을 형성하기 위한 시드금속층이 형성되며, 상기 시드금속층을 형성하기 위한 금속은 Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Pd, Co 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나의 시드 금속성분과, 상기 시드 금속 성분이외의 다른 금속성분의 할라이드, 설페이트, 또는 아세테이트로부터 선택되는 전이금속 염을 이용한 추가적인 전이금속성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 양면 연성 인쇄회로 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 두께가 12 um 내지 100 um이고,
    폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리에테르이미드, 내열성 에폭시(Epoxy), 폴리아릴레이트, 폴리이미드 및 FR-4 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 양면 연성 인쇄회로기판
  3. 제1항에 있어서,
    상기 패턴화된 배선층상에 형성된 무전해 금속 도금층의 두께는 1 um 내지 10 um 이며, 무전해 금속 도금에 사용되는 금속은 Cu, Sn, Ag, Au, Ni 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 양면 연성 인쇄회로기판
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무전해 금속 도금층상에 추가로 형성되는 금속도금층은 전해 금속도금 또는 무전해 금속 도금에 의해 형성되며, 추가로 형성되는 상기 전해 금속 도금층의 금속성분은 Ni, Cu, Sn, Au, Ag 또는 이들의 합금 중에서 선택되는 어느 하나이거나 또는 Ni-P 합금이고, 추가로 형성되는 상기 무전해 금속 도금층의 금속성분은 Cu, Sn, Ag, Au, Ni 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 양면 연성 인쇄회로기판
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 페이스트 조성물은 전도성 Ag 페이스트, 전도성 Cu 페이스트, 전도성 Sn 페이스트, 그래핀, 전도성 폴리머, 그라비아용 페이스트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물이며,
    상기 도전성 페이스트 조성물의 입자크기는 10 nm 내지 10 um의 범위인 것을 특징으로 하는 양면 연성 인쇄회로기판
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 재료에 의해 비아홀의 내부가 충진되는 것은 잉크젯방식, 디스펜싱, 슬롯다이, 그라비아 옵셋, 폴리머 그라비아, Aerosol, 마이크로 플라즈마 프린팅, 임프린팅 중에서 선택되는 어느 하나의 방법을 이용하여 금속 나노입자를 포함하는 도전성 잉크를 충진하거나 또는 도전성 페이스트를 충진함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 양면 연성 인쇄회로기판
  8. 삭제
  9. 양면 연성 인쇄회로기판의 제조 방법에 있어서,
    연성 인쇄회로기판의 일면에 전도성 Ag 페이스트, 전도성 Cu 페이스트, 전도성 Sn 페이스트, 그래핀, 전도성 폴리머, 그라비아용 페이스트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 페이스트 조성물을 미리 정한 패턴으로 인쇄하여 패턴화된 배선층을 형성하되, 상기 배선층은 하기 비아홀이 형성될 부분을 덮도록 패턴화된 배선층을 형성하는 단계;
    상기 패턴화된 배선층을 포함하는 연성 인쇄회로기판의 타면의 미리 정한 부분에 비아홀을 형성하되, 상기 연성 인쇄회로기판의 일면의 비아홀을 덮는 패턴화된 배선층은 남겨두고 블라인드 비아홀을 형성하는 단계;
    도전성 재료에 의해 비아홀의 내부가 충진되어 비아가 형성되거나, 또는 도금에 의해 비아가 형성되거나, 또는 상기 도금에 의한 방법과 도전성 재료에 의해 비아홀의 내부가 충진되는 방법을 병행함에 의해, 상기 비아홀내 비아를 형성시킴을 통해 비아홀에 도전성을 부여하는 단계;
    상기 연성 인쇄회로기판의 타면에 전도성 Ag 페이스트, 전도성 Cu 페이스트, 전도성 Sn 페이스트, 그래핀, 전도성 폴리머, 그라비아용 페이스트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 페이스트 조성물을 미리 정한 패턴으로 인쇄하여 패턴화된 배선층을 형성하되, 상기 연성 인쇄회로기판의 타면에 형성된 배선층이 상기 비아홀내 형성된 비아와 연결되어, 연성 인쇄회로기판의 일면에 형성된 배선층과 전기적으로 연결되도록 하는 단계;
    상기 연성 인쇄회로기판의 양면에 형성된 각각의 패턴화된 배선층 상부에 전이금속을 무전해 도금하여 무전해 도금층을 형성하는 단계; 및
    상기 무전해 도금층을 형성하는 단계이후에, 상기 연성 인쇄회로기판의 양면에 형성된 무전해 도금층 상부에, 상기 패턴화된 배선층 및 무전해 금속 도금층으로 이루어진 배선의 전기전도도를 향상하기 위해 전해 금속 도금층 또는 무전해 금속 도금층을 추가로 형성하는 단계;를 포함하는 양면 연성 인쇄회로기판의 제조 방법.
  10. 양면 연성 인쇄회로기판의 제조 방법에 있어서,
    연성 인쇄회로기판의 일면에 전도성 Ag 페이스트, 전도성 Cu 페이스트, 전도성 Sn 페이스트, 그래핀, 전도성 폴리머, 그라비아용 페이스트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 페이스트 조성물을 미리 정한 패턴으로 인쇄하여 패턴화된 배선층을 형성하되, 상기 배선층은 하기 비아홀이 형성될 부분을 덮도록 패턴화된 배선층을 형성하는 단계;
    상기 연성 인쇄회로기판의 타면에 전도성 Ag 페이스트, 전도성 Cu 페이스트, 전도성 Sn 페이스트, 그래핀, 전도성 폴리머, 그라비아용 페이스트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 페이스트 조성물을 미리 정한 패턴으로 인쇄하여 패턴화된 배선층을 형성하는 단계;
    상기 패턴화된 배선층을 포함하는 연성 인쇄회로기판의 타면의 미리 정한 부분에 비아홀을 형성하되, 상기 연성 인쇄회로기판의 일면의 비아홀을 덮는 패턴화된 배선층은 남겨두고 블라인드 비아홀을 형성하는 단계;
    상기 연성 인쇄회로기판의 일면과 타면에 각각 형성된 배선층이 전기적으로 연결되도록, 도전성 재료에 의해 비아홀의 내부가 충진되어 비아가 형성되거나, 또는 도금에 의해 비아가 형성되거나, 또는 상기 도금에 의한 방법과 도전성 재료에 의해 비아홀의 내부가 충진되는 방법을 병행함에 의해, 상기 형성된 비아홀내 비아를 형성시킴을 통해 비아홀에 도전성을 부여하는 단계;
    상기 연성 인쇄회로기판의 양면에 형성된 각각의 패턴화된 배선층 상부와 비아 상부에 전이금속을 무전해 도금하여 무전해 도금층을 형성하는 단계; 및
    상기 무전해 도금층을 형성하는 단계이후에, 상기 연성 인쇄회로기판의 양면에 형성된 무전해 도금층 상부에, 상기 패턴화된 배선층 및 무전해 금속 도금층으로 이루어진 배선의 전기전도도를 향상하기 위해 전해 금속 도금층 또는 무전해 금속 도금층을 추가로 형성하는 단계;를 포함하는 양면 연성 인쇄회로기판의 제조 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 양면 연성 인쇄회로기판의 제조 방법에서의 상기 각각의 단계중 적어도 하나 이상은 롤투롤 공정에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 양면 연성 인쇄회로기판의 제조 방법.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 비아홀을 형성하는 단계는 레이저 드릴링에 의한 식각에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 양면 연성 인쇄회로기판의 제조 방법.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 비아홀을 형성하는 단계이후에, 상기 비아홀 벽면과 바닥에 잔존하는 탄흔(Smear)을 제거하는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 연성 인쇄회로기판의 제조 방법.
  14. 삭제
  15. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 도전성 페이스트의 패턴화된 배선층을 형성하는 단계와 상기 패턴화된 배선층 상부에 전이금속을 무전해 도금하여 도금층을 형성하는 단계 사이에, 상기 패턴화된 배선층의 상부에 무전해 금속 도금층을 형성하기 위해 Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Pd, Co 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나의 시드 금속층을 형성시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 연성 인쇄회로기판의 제조 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101669981B1 (ko) * 2015-01-15 2016-10-27 한국과학기술연구원 유기물과 금속의 복합체
KR102257253B1 (ko) * 2015-10-06 2021-05-28 엘지이노텍 주식회사 연성기판
EP3412121A4 (en) * 2016-02-01 2020-01-22 Elcoflex OY METHOD FOR PRODUCING AN EXTREMELY THIN FLEXIBLE MULTI-LAYERED CIRCUIT BOARD AND FLEXIBLE MULTI-LAYERED CIRCUIT BOARD
CN108172322B (zh) * 2017-12-26 2020-02-18 深圳市百柔新材料技术有限公司 导电塞孔浆料及其制备方法和应用
US20240063092A1 (en) * 2022-08-16 2024-02-22 Western Digital Technologies, Inc. Bifacial semiconductor wafer

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090119500A (ko) * 2008-05-16 2009-11-19 삼성전자주식회사 구리 무전해 도금을 위한 은 시드층의 형성방법
KR20100013033A (ko) * 2008-07-30 2010-02-09 삼성전자주식회사 도금 층을 구비한 도전성 잉크 및 페이스트 인쇄회로기판및 그 제조 방법
KR20100064494A (ko) * 2008-12-05 2010-06-15 조근호 직접인쇄방식에 의한 인쇄회로기판의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 인쇄회로기판

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090119500A (ko) * 2008-05-16 2009-11-19 삼성전자주식회사 구리 무전해 도금을 위한 은 시드층의 형성방법
KR20100013033A (ko) * 2008-07-30 2010-02-09 삼성전자주식회사 도금 층을 구비한 도전성 잉크 및 페이스트 인쇄회로기판및 그 제조 방법
KR20100064494A (ko) * 2008-12-05 2010-06-15 조근호 직접인쇄방식에 의한 인쇄회로기판의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 인쇄회로기판

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101725762B1 (ko) 2016-05-02 2017-04-11 심교권 도금 구조물 및 이의 제조방법

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