KR101591654B1 - 미세배선용 양면 연성 동박 적층체 및 이의 제조방법 - Google Patents

미세배선용 양면 연성 동박 적층체 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연성 기판, 상기 연성 기판의 전면과 후면 상부에 각각 형성된 무전해 동 도금층을 포함하는 미세배선용 양면 연성 동박 적층체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

미세배선용 양면 연성 동박 적층체 및 이의 제조방법{DOUBLE SIDE FLEXIBLE COPPER CLAD LAMINATE FOR FORMING FINE WIRING AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 미세배선용 양면 연성 동박 적층체 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 미세 패턴을 형성할 수 있는 인쇄회로기판의 제조에 사용될 수 있는 양면 연성 동박 적층체 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 있으며, 상기 연성 인쇄회로기판은 굴곡성이 강하고 경박단소화에 유리하다는 특성으로 인해 수요가 급격히 증가하고 있다. 이러한 연성 인쇄 회로 기판의 제조에는 기본적으로 동박 적층판(Copper Clad Laminates, CCL) 등과 같은 연성 금속 적층체(flexible metal clad laminate)가 사용될 수 있다. 상기 연성 금속 적층체는 박막 형태의 금속 전도층 상에 전기 절연성 수지 용액을 직접 도포하거나, 또는 금속 전도층 상에 전기 절연성 필름을 접착제를 사용하여 접합시키는 방법을 통해 제조될 수 있다. 그런데 전자에 의한 제조 방법은 컬 발생, 물결 주름의 발생, 수지층의 발포, 금속 전도층의 산화 열화와 같은 문제점이 발생할 수 있고, 후자에 의한 제조 방법은 접착제에 의해 전기적 특성 저하가 발생할 우려가 있다.
일반적으로, 연성 동박 적층체(flexible copper clad laminate, FCCL)는 연성의 폴리이미드층과 동박층으로 구성되며, 폴리이미드 필름상에 동박층이 적층되거나, 또는 동박층상에 폴리이미드층이 적층되는 방식으로 제조된다. 상기 연성 동박 적층체(FCCL)의 제조방법으로는 도 1에서 도시된 바와 같이 캐스트(cast) 방식, 접착(라미네이팅) 방식, 스퍼터링 방식 등이 있다.
상기 캐스트 방식은 동박층 위에 폴리이미드 바니쉬(varnish)를 도포한 후, 적정 조건하에서 열처리 함으로써, 동박층상에 폴리이미드층을 형성하는 것이다. 캐스트 방식에 의해 제조된 FCCL의 경우, 동박층과 폴리이미드층 간의 접착강도가 우수하고, 그 제조 비용이 저렴하다. 하지만, 캐스트 방식에 의해 제조된 연성 동박 적층체(FCCL)는 동박층과 폴리이미드층 간의 계면이 거칠기 때문에 미세 회로 패턴을 형성하는 데는 부적합하다.
또한, 접착 방식은 폴리이미드 필름상에 접착 필름을 이용하여 동박층을 부착하는 것으로서, 상기 접착 방식에 의해 제조된 연성 동박 적층체(FCCL)의 경우, 접착 필름이 열에 약하고, 고온 고압의 환경에서 동박층의 구리 이온이 접착 필름 층 내에 이동하여 회로 배선 간의 단락을 유발시킬 수 있으며, 또한 다른 제조방법에 비해 유연한 성질이 떨어지기 때문에 반복 굴곡성을 요구하는 고(高)사양의 제품에 적용이 어려울 뿐 아니라, 접착 방식에 의해 제조된 연성 동박 적층체(FCCL)가 고세밀화 및 고밀도화된 FPCB에 적용되는 것이 곤란하다.
한편, 연성 인쇄회로기판에 사용되는 연성 동박 적층체(FCCL)는 그 구조에 따라, 단면 FCCL과 양면 FCCL로 구분된다. 단면 FCCL은 폴리이미드층의 한쪽 면에만 동박층이 적층된 것이고, 양면 FCCL은 폴리이미드층의 양면 모두에 동박층이 적층된 것이다. 최근에는 전자기기가 소형화되고 고기능화됨에 따라, 양면 FCCL을 이용한 연성 인쇄회로기판의 사용범위와 수요가 점차 증가하고 있다.
이의 제조를 위해서는 먼저, 미리 제조된 단면 FCCL의 폴리이미드층 상에 접착 필름을 이용하여 추가의 동박층을 부착함으로써, 폴리이미드층의 양면에 동박층이 적층된 양면 FCCL가 형성된다.
그러나, 상기와 같이 접착 필름을 이용한 양면 FCCL의 경우에 접착 필름을 포함하기 때문에, 상술한 내열성 문제 및 회로 배선 간의 단락 문제를 가진다. 또, 상기의 양면 FCCL의 형성 과정에서, 접착 필름에 의해 폴리이미드층 상에 동박층이 부착된 후, 열과 압력이 가해지기 때문에, 이 열과 압력에 의해 미리 형성된 단면 FCCL의 동박층과 폴리이미드층 간의 접착 강도가 감소하고, 단면 FCCL의 물성이 저하될 수 있다.
한편, 연성 인쇄회로기판을 제조하기 위해, 상기 양면 FCCL에 쓰루-홀(through-hole)을 형성하고, 쓰루-홀이 형성된 양면 FCCL를 무전해 도금 처리하여, 쓰루-홀 내벽에 도전층을 형성하고, 상기 무전해 도금 처리된 양면 FCCL을 전해 도금 처리하여, 쓰루-홀을 도전층으로 완전히 매립하며, 상기 전해 도금 처리된 양면 FCCL의 양면에 설정된 회로를 형성할 수 있도록 에칭 등을 이용하여 패터닝(patterning) 하고, 마지막으로 솔더 레지스트(solder resist)의 형성이나 그 외의 마무리 처리를 행하면 연성 인쇄회로기판이 얻어질 수 있다.
이때, 사용되는 동박의 경우 폴리이미드 기판 방향으로 열압착되는 표면을 조화면(粗化面)으로 하고, 이 조화면에 상기 기판에 대한 투묘(投錨) 효과를 발휘시킴으로써, 기판과 동박의 접합 강도를 높여서 프린트 배선 기판으로서의 신뢰성을 확보할 수 있다. 한편, 접착필름을 사용하는 경우 동박의 조화면을 미리 에폭시 수지와 같은 접착용 수지로 피복하여 절연층의 접착 필름을 형성하고, 상기 필름의 절연층 쪽을 기판에 열압착하여 인쇄회로 기판 기판을 제조할 수 있다.
이와 같은 종래기술로서 공개특허공보 10-2008-0087622호(2008.10.01.)에서는 캐스트 방식을 이용하여, 제1 동박층 상에 폴리이미드층을 적층 함으로써, 단면 FCCL을 형성하고, 상기 폴리이미드층 상에 스퍼터링 등의 증착을 통해 금속 씨드 층을 형성한 이후에 상기 폴리이미드층 상에 제2 동박층이 형성되도록 전해 도금하는 단계를 포함하는 양면 FCCL의 제조방법에 관해 기재되어 있고, 또한 공개특허공보 특2013-0039749호(2013.04.22.)에서는 동박층과, 상기 동박층의 일면에 형성되어 동박 적층체의 제조시 상기 프리프레그에 접합되는 요철 형태의 요철 도금층과, 상기 동박층의 타면을 덮으며 상기 동박층에 회로패턴을 형성하기 전 상기 동박층으로부터 박리되는 알루미늄 재질의 캐리어층을 포함하는 동박 적층체 제조용 동박 필름을 이용하여 기판상에 요철도금층 및 동박층이 형성된 FCCL의 제조방법에 관해 기재되어 있다.
그러나 전자 부품의 고도 집적화에 대응하여, 배선 패턴도 고밀도화가 요구되고, 미세한 선폭 및 선간 피치의 배선으로 이루어진 미세 패턴의 프린트 배선 기판이 요구되며, 예를 들면, 반도체 패키지에 사용되는 프린트 배선 기판의 경우는, 선폭과 선간 피치가 각각 30㎛ 전후인 고밀도 극미세 배선을 갖는 프린트 배선 기판이 요구되고 있다.
이 경우에 배선 형성용 동박으로서 두꺼운 동박을 사용하면, 기재의 표면까지 에칭하기 위한 필요 시간이 길어지고, 그 결과 형성된 배선 패턴에 있어서 측벽의 수직성이 확보되지 않아, 아래의 식으로 표현된 에칭 인자(Ef)가 작아진다.
Ef = 2 H / ( B - T )
여기서, H는 동박의 두께, B는 형성된 배선 패턴의 하부(bottom) 폭, T는 형성된 배선 패턴의 상부(top) 폭이다.
이와 같은 문제는, 형성되는 배선 패턴에 있어서 배선의 선폭이 넓은 경우에는 그다지 심각한 문제가 되지 않으나, 선폭이 좁은 배선 패턴의 경우에는 단선(斷線)이 발생할 수도 있다.
한편, 통상의 9㎛ 동박 또는 12㎛ 동박과 같은 비교적 얇은 동박을 하프 에칭(half etching)에 의해 3㎛ 내지 5㎛ 정도로 더욱 얇게 한 동박의 경우는, 사실상 Ef값을 크게 하는 것이 가능하다. 그러나, 기판과의 접합 강도를 확보하기 위하여, 상기와 같은 종래기술에 따른 동박 적층체의 경우에 동박의 기재 쪽의 표면은 통상 Rz로 5㎛ 내지 6㎛ 정도의 조도를 갖는 조화면으로 되어 있다. (여기서, 표면 조도 Rz는, JIS-B-0601-1994 「표면 조도의 정의와 표시」의 「5.1 십점 평균 조도」의 정의에서 규정된 Rz를 의미한다.)
따라서 이 조화면의 돌기부가 기판으로 눌려 들어가기 때문에, 인쇄회로기판을 제조하기 위해 에칭을 하는 경우 이 돌기부를 완전히 에칭으로 제거하기 위해서는 장시간의 에칭 처리가 필요하다.
또한 기판내로 눌려 들어간 돌기부를 완전히 제거하지 않으면, 돌기부는 잔동(殘銅)이 되고, 배선 패턴의 선간 피치가 좁은 경우에는 절연 불량을 초래한다. 따라서, 눌려 들어간 돌기부를 에칭으로 제거하는 과정에서, 이미 형성되어 있는 배선 패턴의 측벽의 에칭도 진행되므로, 결국은 Ef값이 감소한다.
또한, 두께가 9㎛ 또는 12㎛로 비교적 얇은 동박의 경우는, 그 기계적 강도가 작기 때문에, 프린트 배선 기판의 제조 시에 주름이나 접힘 현상이 쉽게 발생하고, 때로는 동박이 파단되는 경우도 있으므로, 취급에 세심한 주의를 기울여야만 하는 문제도 있다.
따라서, 기판과의 접합 강도가 크며, 또한 미세 배선 패턴을 형성할 수 있는 연성 동박 적층체에 관한 연구개발의 필요성은 지속적으로 요구되고 있는 실정이다.
공개특허공보 10-2008-0087622호(2008.10.01.)
공개특허공보 특2013-0039749호(2013.04.22.)
따라서 상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전자 부품의 고도 집적화에 대응하여, 배선 패턴을 고밀도로 형성이 가능하며, 기판과의 접합 강도가 크고, 또한 최종적으로 얻어지는 동박층을 에칭함으로써 미세 배선 패턴의 형성이 가능한, 보다 경제적인 방법에 의해 제조될 수 있는 양면 연성 동박 적층체 및 이의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 양면 연성 동박 적층체를 에칭함으로써 형성되는 패턴화된 배선층을 포함하는 연성 인쇄회로기판을 제공하는 것을 또 다른 발명의 목적으로 한다.
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또한, 본 발명은 a) 연성 기판의 양면에 고분자 재료를 포함하는 연성 기판을 Ga, Ge, In, Sn, Sb, Pb, Bi 중에서 선택되는 어느 하나의 금속 할라이드, 금속 설페이트, 금속 아세테이트 중에서 선택되는 어느 하나의 금속염을 포함하는 0.01 ~ 1 M 농도의 무기산 수용액에 침지한 후 건조함으로써, 연성 기판의 양면을 시드층 형성을 위해 전처리하는 단계; b) 상기 a) 단계의 전처리 단계 직후에, 상기 전처리된 연성 기판의 양면에 무전해 동 도금층의 형성을 위해, 기판 양면의 상부에 Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Pd, Co 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나의 금속을 포함하는 시드층을 형성하는 단계; 및 c) 상기 시드층이 형성된 연성기판의 양면의 상부에 무전해 동 도금을 진행하여 두께가 1 um 내지 10 um인 무전해 동 도금층을 형성하는 단계;를 포함하는 미세배선용 양면 연성 동박 적층체의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 a) 연성 기판의 양면에 고분자 재료를 포함하는 연성 기판을 Ga, Ge, In, Sn, Sb, Pb, Bi 중에서 선택되는 어느 하나의 금속 할라이드, 금속 설페이트, 금속 아세테이트 중에서 선택되는 어느 하나의 금속염을 포함하는 0.01 ~ 1 M 농도의 무기산 수용액에 침지한 후 건조함으로써, 연성 기판의 양면을 시드층 형성을 위해 전처리하는 단계; b) 상기 a) 단계의 전처리 단계 직후에, 상기 전처리된 연성 기판의 양면에 무전해 동 도금층의 형성을 위해, 기판 양면의 상부에 Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Pd, Co 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나의 금속을 포함하는 시드층을 형성하는 단계; c) 상기 시드층이 형성된 연성기판의 양면의 상부에 무전해 동 도금을 진행하여 두께가 1 um 내지 10 um인 무전해 동 도금층을 형성하는 단계; 및 d) 상기 무전해 동 도금층이 형성된 연성기판의 전기 전도도를 향상하기 위해, 상기 무전해 동 도금층상에 Ni, Cu, Sn, Au, Ag 또는 이들의 합금 중에서 선택되는 어느 하나이거나 또는 Ni-P 합금으로 이루어지는 전해도금을 진행하여 금속도금층을 형성하는 단계;를 포함하는 미세배선용 양면 연성 동박 적층체의 제조방법을 제공한다.
일 실시예로서, 상기 최종적으로 형성되는 무전해 동 도금층 또는 전해금속 도금층의 상부에 추가적으로 산화를 방지하기 위해 방청처리하는 단계를 포함할 수 있다.
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일 실시예로서, 상기 시드층을 형성하는 단계는 Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Pd, Co 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나의 금속 염이 포함된 수용액에 상기 기판을 침지하는 단계를 포함할 수 있다.
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본 발명의 미세배선용 양면 연성 동박 적층체는 종래의 캐리어층을 포함하는 동박 적층체 제조용 동박 필름을 이용하여 제조된 연성 동박 적층체 보다 구조가 간단하며, 기판과의 접합 강도가 크고, 또한 최종적으로 얻어지는 동박층이 에칭시 미세 배선 패턴의 형성이 가능한 장점이 있다.
특히 CO2가스 레이저를 이용하여 동박 상에서 직접 천공 가공이 가능할 수 있고, 동박 적층체의 조화면의 돌기부 잔동(殘銅)에 의한 불량이 없을 뿐 아니라 초박막의 구리층을 형성함으로써 미세 회로기판 제조에 사용될 수 있다.
또한 본 발명에 의한 미세배선용 양면 연성 동박 적층체의 제조방법은 종래 기술에 따른 제조방법에 비해 경제적으로 동박 적층체를 제조할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 연성 동박 적층체의 제조방법을 도시한 그림이다.
도 2a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 연성 동박 적층체의 단면을 나타낸 그림이고, 도 2b)는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 양면 연성 동박 적층체의 단면을 나타낸 그림이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 연성 동박 적층체의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 연성 동박 적층체의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양면 연성 동박 적층체 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 2a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 연성 동박 적층체의 단면도를 나타낸 그림이다.
상기 도 2a)에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 미세배선용 양면 연성 동박 적층체는 고분자 재료를 포함하며 두께가 5 um 내지 100 um인 연성 기판(10); 상기 연성 기판(10)의 전면과 후면 상부에 각각 형성된 두께가 1 um 내지 10 um인 무전해 동 도금층(30); 및 상기 무전해 동 도금층(30)의 상부에 형성되며, Ni, Cu, Sn, Au, Ag 또는 이들의 합금 중에서 선택되는 어느 하나이거나 또는 Ni-P 합금으로 이루어지는 전해 금속 도금층(40);을 포함하여 이루어진다.
본 발명에 있어서, 상기 연성 기판(10)은 가요성을 가지며, 고분자 재료를 포함하여 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 3 um 내지 1000 um 의 범위를 가질 수 있고, 더욱 바람직하게는 5 um 내지 100 um 의 범위를 가질 수 있다.
한편, 본 발명에서 상기 기판상에 프라이머층(20)이 추가적으로 형성될 수 있다. 상기 프라이머층의 두께는 0.02 내지 10um의 범위로 가능하며, 바람직하게는 0.2 내지 2 um로 가능하다.
상기 프라이머층은 기판 소재와 무전해 동 도금층간의 부착력(밀착력)을 향상시켜주며, 실란 계열 프라이머(silane primer)가 사용될 수 있다. 이러한 실란계열 프라이머로는, 예를 들면 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다. 또한 에폭시, 아크릴, 실리콘 계열의 프라이머를 사용할 수 있다.
도 2b)에서는 상기 기판의 양면 상부에 프라이머층(20)이 각각 형성된 양면 연성 동박 적층체를 도시하고 있다.
또한 본 발명에서 상기 프라이머 층이 기판상에 코팅되기 전에 상기 기판은 프라이머층 또는 무전해 동 도금층과 접착력이 개선시키기 위해 플라즈마 처리가 추가적으로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 연성 기판은 기판의 전면과 후면 상부에 각각 무전해 동 도금층(30)이 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 무전해 동 도금층의 두께는 1 um 내지 10 um 일 수 있으며, 바람직하게는 1.5 um 내지 7 um 일 수 있고, 더욱 바람직하게는 2 내지 6 um 일 수 있으며, 이는 최종적으로 제조되는 연성 동박 적층체의 구조 또는 상태에 따라 달라질 수 있다.
본 발명에서의 무전해 동 도금층의 두께는 1 um이하가 되는 경우에 무전해도금층상에 형성될 전해도금층과의 밀착력이 떨어질 수 있고, 특히, 상기 무전해도금에 의한 배선층의 전기전도도가 떨어질 수 있어 이후의 전해도금공정의 안정성이 좋지 않게 될 수 있으며, 무전해 동 도금층의 두께를 1.0um이상 높게 가져감으로써 이후 전해 도금시 저항을 감소시킬 수 있기 때문에 균일한 도금 두께를 가질 수 있다.
한편, 상기 무전해동 도금층의 두께가 10 um이상이 되게 되면 장시간의 도금이 필요하게 되어 기판의 안정성이 떨어질 수 있어, 상기 범위의 두께가 바람직하다.
상기 무전해 동 도금층은 각각의 기판면적의 적어도 30% 이상이 포함되도록 형성될 수 있고, 바람직하게는 기판면적의 적어도 50% 이상이 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 기판면적의 적어도 70% 이상이 포함될 수 있다.
예컨대, 상기 무전해 동 도금층은 기판의 전면의 모든 면적상에 도금되어 동박적층체로 사용될 수 있고, 동박적층체의 용도, 또는 사용자의 필요에 따라, 미리 설정된 부분의 면적은 무전해도금층 및 상기 무전해도금층상에 전해도금층이 형성되지 않도록 하기 위해 이하에서 설명되는 보호층(레지스트층)을 형성하여 필요한 면적만큼만을 무전해도금층을 형성하도록 할 수 있다.
즉, 상기 무전해 도금층은 사용자가 에칭을 통해 배선층을 형성하고자 하는 기판부분의 상부 전체, 또는 일부분에 형성되도록 하며, 상기 형성된 무전해 동 도금층 및 이에 형성된 전해 도금층을 에칭함으로써 배선층이 형성될 수 있다.
한편, 상기 연성 기판상에 무전해 도금층 및 이에 형성되는 전해도금층을 형성하지 않도록 하기 위해 상기 기판의 전면 또는 후면의 일부분에 형성되는 보호층(레지스트 층)은 포토레지스트와 같이 코팅 후에 광조사에 의해 패턴화되어 형성되거나, 또는 용액상태이거나 용융상태의 고분자 재료의 인쇄방식에 의해 형성되거나, 또는 필름형태를 접착함에 의해 형성될 수 있다.
이 경우에 상기 보호층을 각각의 기판 면적의 70% 이하가 되도록 형성할 수 있고, 바람직하게는 기판면적의 적어도 50% 이하가 되도록 할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 기판면적의 적어도 30% 이하로 할 수 있다.
한편, 본 발명에서 상기 연성기판의 양면의 각각의 상부와 무전해 동도금층의 사이에는 무전해 동 도금층의 형성하기 위한 시드 금속층이 추가로 형성될 수 있다.
상기 시드 금속층은 상기 기판상에 시드금속이 흡착되고 이에 상기 무전해 화학도금층을 형성하는 구리이온이 환원되게 함으로써 무전해 도금의 반응속도와 선택성을 개선시킬 수 있으며, 또한, 상기 시드 금속층은 금속 염을 포함하는 산성 수용액에 침지한 후 건조함으로써 기판 양면의 전처리 단계를 통하여 기판과 무전해금속층과의 접착성을 개선시켜 줄 수 있고, 무전해 동 도금층이 보다 신속히 형성될 수 있도록 할 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 있다.
한편, 본 발명은 도 2에서 보는 바와 같이 상기 무전해 동 도금층상에 추가로 형성된 전해 금속 도금층(40)을 포함할 수 있다. 상기 전해 금속 도금층은 Ni, Cu, Sn, Au, Ag 또는 이들의 합금 중에서 선택되는 어느 하나이거나 또는 Ni-P 합금일 수 있고, 무전해 동 도금층(30)상에 형성됨으로써, 배선층의 전도도가 더욱 향상될 수 있다.
상기 전해 금속 도금층(40)의 두께는 1 내지 15um 일 수 있고, 바람직하게는 2 내지 10 um일 수 있다.
한편, 본 발명에서의 전해 동 도금층을 상기 기판 또는 프라이머층 상부에 직접 형성하게 되는 경우에 형성된 전해 동 도금층은 기판과의 접착력이 약하여 향후 인쇄회로기판을 형성하기 위한 에칭 공정에서 박리되거나 또는 단선 될 수 있으나, 본 발명에서와 같이 무전해 동 도금층을 형성하여 무전해 동 도금층과 기판과의 접착력을 강화시킨 후에 상기 무전해 동 도금층상에 전해도금을 하게 되면 동박의 전기전도도가 향상됨과 동시에 기판과의 접착력도 강화될 수 있어, 얇은 배선층을 가지면서도 미세패턴화 공정이 가능한 양면 연성 동박 적층체가 제조될 수 있다.
또한, 본 발명에서의 무전해 동도금층 및 전해 금속 도금층을 포함하여 이루어지는 동박층은 종래기술에 따라 형성된 동박층보다 에칭공정에 따른 선택성이 양호해짐으로써, 공정조건에 따른 에칭 정도를 조절가능한 장점이 있다. 예컨대 스퍼터링 공정에 의해 형성된 동박층의 경우 동박층의 형성이 치밀하게 되어 이를 에칭하려면 보다 강한 조건에서 에칭이 이루어져야 하나, 본 발명에서의 도금방식에 의해 형성된 동박층의 경우 공정 조건을 완화시키더라도 에칭이 이루어질 수 있는 장점이 있다.
한편 본 발명에서, 상기 전해 금속 도금층을 형성하지 않고 무전해 동 도금층만으로 동박 적층체를 구성할 수 있다.
예컨대, 상기 무전해 동 도금층이 3 umm 바람직하게는 5um 두께 이상이 되면 전해도금을 생략하고 무전해 동도금층만으로 동박 적층체를 구성할 수 있다.
이 경우에, 상기 무전해 동도금층만으로 구성된 동박 적층체는 고분자 재료를 포함하며 두께가 5 um 내지 100 um인 연성 기판; 및 상기 연성 기판의 전면과 후면 상부에 각각 형성된 두께가 1 um 내지 10 um인 무전해 동 도금층;을 포함하여 이루어 질 수 있다.
한편, 본 발명에서의 양면 연성 동박 적층체는 상기 최종적으로 형성되는 전해금속 도금층의 상부에, 또는 상기 전해도금을 생략하고 무전해 동 도금층만으로 이루어지는 경우에는 무전해 동 도금층의 상부에 추가적으로 산화를 방지하기 위해 방청처리단계를 통해 형성되는 방청 처리층을 포함할 수 있다.
상기 방청처리층의 형성 방법은 이후의 양면 연성 동박 적층체의 제조방법에서 상세히 후술한다.
또한, 본 발명에서의 상기 미세배선용 양면 연성 동박 적층체는 연성 기판 전면과 후면상에 각각 형성되는 회로배선을 연결하기 위한 비아홀(미도시)을 적어도 하나이상 포함할 수 있다.
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.
상기 비아홀은 기계적 드릴링 또는 레이저 드릴링에 의해 형성될 수 있다.
예시적으로 상기 비아홀은 UV 또는 CO2 레이저에 의해 식각되어 형성될 수 있으며, 이때 레이저 빔의 사이즈는 비아 홀의 직경보다는 큰 것을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 미세배선용 양면 연성 동박 적층체의 제조방법을 제공한다. 이에 대해서는 도 3 및 도 4를 통해 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 연성 동박 적층체의 제조방법을 나타낸 순서도이고, 도 4는 상기 도 3의 방법에 따른 단계별 적층체의 단면을 도시한 그림이다.
상기 제조방법은 도 3에 기재된 바와 같이, 연성기판의 양면을 전처리하는 단계, 상기 연성기판 양면의 상부에 시드층을 형성하는 단계, 상기 시드층이 형성된 기판의 상부에 무전해 동도금층을 형성하는 단계 및 상기 무전해 동 도금층의 상부에 전해 금속 도금층을 형성하는 단계를 포함한다.
이를 보다 구체적으로 살펴보면, 첫 번째 단계로서 연성기판의 양면을 전처리하는 단계는 연성 기판의 양면에 고분자 재료를 포함하는 연성 기판을 금속염을 포함하는 산성 수용액에 침지한 후 건조함으로써, 연성 기판의 양면을 시드층 형성을 위해 전처리하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 전처리 단계에서의 산성 수용액은 0.01 ~ 1 M 농도의 무기 산 수용액일 수 있다. 이 경우에 예시적인 상기 무기산으로서는 염산, 질산, 황산, 불산 등이 사용될 수 있고, 바람직하게는 염산 또는 질산이 사용될 수 있다.
또한 본 발명에서의 상기 전처리 단계에서의 수용액내 포함되는 금속염은 전이금속염 또는 Ga, Ge, In, Sn, Sb, Pb, Bi 중에서 선택되는 어느 하나의 금속염의 수용액이 사용가능하다. 이 경우에 상기 금속염은 전이금속 또는 Ga, Ge, In, Sn, Sb, Pb, Bi 중에서 선택되는 어느 하나의 금속 할라이드, 금속 설페이트, 금속 아세테이트 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 금속염을 포함하는 산성 수용액내 연성기판의 침지시간은 10초 내지 30분의 범위를 가질 수 있고, 바람직하게는 30초 내지 10분의 범위를 가질 수 있다. 이 경우에 침지되는 수용액의 온도는 0 도 내지 40도의 범위를 가질 수 있으며, 바람직하게는 상온(25도)에서 침지할 수 있다.
본 발명에서 상기 시드층 형성을 위한 전처리 단계를 수행하는 경우에, 상기 전처리 단계를 수행하지 않고 시드층을 형성하여 무전해 동 도금층을 형성하는 방법보다 무전해 동 도금층과 기판사이의 밀착력이 보다 향상될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 상기 전처리 단계 이전에 기판상에 프라이머층을 추가적으로 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 도 2b)에 따른 양면 연성 동박 적층체를 제조하기 위한 방법으로서, 상기 프라이머층은 앞서 기재한 바와 같이 연성 기판 소재와 무전해 동 도금층간의 부착력(밀착력)을 향상시켜줄 수 있고, 실란 계열 프라이머(silane primer)가 사용될 수 있다.
상기 프라이머층의 두께는 0,1 내지 10um의 범위로 가능하며, 바람직하게는 0.2 내지 2 um로 가능하다.
또한 본 발명에서, 상기 연성기판의 전처리 단계이전에 기판 또는 프라이머층을 포함하는 기판을 NH3, KOH, NaOH, 유기 아민계로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 알카리 수용액에 침지한 후 건조함으로써, 연성 기판의 표면적을 증가시키며 도금층과의 밀착력을 강화시켜 주는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.
이때 사용되는 알카리 수용액은 0.01 ~ 1 M 농도의 수용액일 수 있다.
도 4의 b)에서는 상기 프라이머층이 연성 기판상에 형성된 적층체의 단면을 도시하고 있다.
또한 본 발명에서 상기 프라이머 층이 기판상에 코팅되기 전에 상기 기판은 프라이머층 또는 무전해 동 도금층과 접착력이 개선시키기 위해 플라즈마 처리가 이루어질 수 있다.
본 발명에서의 미세배선용 양면 연성 동박 적층체의 제조방법은 상기 시드층 형성을 위한 전처리 단계를 거친 후에 연성 기판 양면의 상부에 시드층을 형성할 수 있다.
이는 연성 기판의 양면에 무전해 동 도금층이 신속히 형성되며, 또한 기판과 적절한 강도를 형성하여 결합될 수 있도록 도와주는 기능을 하며, 상기 시드층의 성분으로서는 Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Pd, Co 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나의 금속 성분을 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 시드 금속층으로서 바람직하게는 팔라듐 염을 사용할 수 있다. 이 경우에 상기 시드 금속 성분인 팔라듐이외의 다른 전이금속성분을 추가로 함유할 수 있다.
본 발명에서 상기 시드층의 형성 단계는 상기 전처리 단계를 거친 연성기판을 Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Pd, Co 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나의 금속 염과 선택적으로, 상기 금속염을 환원시키기 위한 환원제가 포함된 수용액에 침지하는 것을 포함한다.
이때 상기 수용액내 연성기판의 침지시간은 10초 내지 30분의 범위를 가질 수 있고, 바람직하게는 30초 내지 10분의 범위를 가질 수 있다. 이 경우에 침지되는 수용액의 온도는 0 도 내지 40도의 범위를 가질 수 있으며, 바람직하게는 상온(25도)에서 침지할 수 있다.
본 발명에서 상기 연성기판에 시드층 형성을 위한 전처리 단계, 또는 시드층을 형성하는 단계는 기판을 수용액에 침지한 이후에 침지된 기판에 초음파를 가함으로써, 반응을 촉진시키고, 도금층과의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 시드층이 형성된 연성 기판의 상부에 무전해 동도금층을 형성하는 단계는 구리염, 환원제, 착제 등을 이용하여 상기 기판상에 무전해 동 도금층을 형성할 수 있다.
상기 무전해 동도금은 구리이온이 포함된 화합물과 환원제가 혼합된 도금액을 사용하여 기판 등에 구리를 환원 석출시키는 것으로 구리이온을 환원제에 의해 환원시킴으로써 진행될 수 있다.
주반응으로서 하기에 기재된 반응식에 의해 구리이온이 환원될 수 있다.
Cu ion + 2HCHO + 4OH- => Cu(0) + 2HCOO- + H2 + 2H2O
일반적으로 상기 무전해 도금에 사용되는 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 있으며, 본 발명에서는 Cu이온을 환원함으로써 무전해 도금층을 얻는다.
상기 무전해 동도금은 환원제, 첨가제, 안정화물을 포함하는 도금액이 들어 있는 도금조에 담가 필요한 두께의 무전해 도금층이 상기 배선층상에 도금되도록 1 분 내지 60분 동안 도금을 행하며, 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 구리 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.
본 발명에서 상기 무전해 동 도금층의 두께는 1 um 내지 10 um가 되도록 무전해 도금 조건을 조절할 수 있다.
예시적인 동 도금의 조건으로서, 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.
도 4의 c)에서는 상기 무전해 동 도금층이 연성 기판상에 형성된 적층체의 단면을 도시하고 있다.
본 발명에서의 양면 연성 동박 적층체의 제조방법의 마지막 단계는 상기 무전해 동 도금층이 형성된 연성기판의 전기 전도도를 향상하기 위해, 무전해 동 도금층의 상부에 전해 금속 도금층을 형성하는 단계이다.
상기 전해 금속 도금층에 사용되는 금속의 종류로서는 Ni, Cu, Sn, Au, Ag 또는 이들의 합금 중에서 선택되는 어느 하나이거나 또는 Ni-P 합금일 수 있고, 바람직하게는 Cu, Ag, 또는 Ni일 수 있다.
예시적인 전해도금의 방법으로서, 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.
본 발명에서 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.
도 4의 d)에서는 상기 전해 금속 도금층이 무전해 동 도금층상에 형성된 적층체의 단면을 도시하고 있다.
한편 본 발명은 상기 전해 금속 도금층을 형성하지 않고 무전해 동 도금층만으로 동박 적층체를 구성할 수 있다.
예컨대, 상기 무전해 동 도금층이 3 umm 바람직하게는 5um 두께 이상이 되면 전해도금을 생략하고 무전해 동도금층만으로 동박 적층체의 제조방법은 상기 전해 금속 도금층을 형성하는 단계를 생략할 수 있고, a) 연성 기판의 양면에 고분자 재료를 포함하는 연성 기판을 금속염을 포함하는 산성 수용액에 침지한 후 건조함으로써, 연성 기판의 양면을 시드층 형성을 위해 전처리하는 단계; b) 상기 전처리된 연성 기판의 양면에 무전해 동 도금층의 형성을 위해, 기판 양면의 상부에 Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Pd, Co 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나의 금속을 포함하는 시드층을 형성하는 단계; 및 c) 상기 시드층이 형성된 연성기판의 양면의 상부에 무전해 동 도금을 진행하여 두께가 1 um 내지 10 um인 무전해 동 도금층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어 질 수 있다.
한편, 본 발명에서의 양면 연성 동박 적층체는 상기 최종적으로 형성되는 전해금속 도금층의 상부에 도금층의 산화를 방지하기 위해 추가적으로 방청처리 단계를 포함하거나, 또는 상기 전해도금을 생략하고 무전해 동 도금층만으로 이루어지는 경우에는 무전해 동 도금층의 상부에 산화를 방지하기 위해 추가적으로 방청처리단계포함할 수 있고 상기 방청처리 단계에 의해 유기 방청 피막, 또는 아연/아연합금 방청피막이 형성될 수 있다.
일반적으로 유기 방청 피막은 트리아졸 화합물, 디카본산류, 아민류로, 또는 테트라졸 화합물, 디카본산류, 아민류에 의해 형성될 수 있다.
여기서 상기 트리아졸 화합물로는 벤조트리아졸, 토릴트리아졸, 카복시벤조트리아졸, 클로로 벤조트리아졸, 에틸벤조트리아졸, 나프토트리아졸 등을 들 수 있다.
한편, 상기 트리아졸 화합물, 디카본산류, 아민류의 배합 비율은 중량으로 트리아졸 화합물에 대하여 디카본산류를 0.4배~2배, 아민류를 0.5~2배 배합할 수 있으며, 상기 테트라졸 화합물, 디카본산류와 아민류의 배합 비율은 중량으로 테트라졸 화합물에 대하여 0.4~2배, 아민류를 0.5~2배 배합할 수 있다.
또한, 동박 표면에 방청 피막을 형성하는 트리아졸 화합물, 디카본산, 아민류와의 용액의 농도는 50~6,000ppm으로 하는 것이 바람직하다. 여기서, 50ppm을 밑돌면 방청 기능을 유지할 수 있을 정도의 두께의 유기 방청 피막이 되지 않고, 6,000ppm을 넘으면 유기 방청 피막의 두께가 두꺼워져 접합 조건을 저해하게 되어, 방청 기능 향상의 효과도 그다지 기대할 수 없기 때문이다.
또한 상기 트리아졸 화합물, 디카본산, 아민류 용액의 pH는 6~9가 바람직하다.
또한, 상기 방청 피막 형성시의 용액의 온도는 30~70℃이면 되지만, 이에 제한되지 않는다.
한편, 방청을 위한 용액으로의 침적 시간은 트리아졸 화합물, 테트라졸 화합물, 디카본산류 및 아민류의 용해 농도, 용액 온도나 형성하는 유기 방청 피막의 두께와의 관계에 의해 적절하게 정할 수 있는데, 통상 0.5~300초 정도면 된다.
예시적인 유기 방청 피막의 형성 방법으로, 전해 동박의 경우에는 산 세정하여, 수세 내지는 수세와 건조 처리를 수행하고, 이후 동박을 트리아졸 화합물에 디카본산, 아민류를 가한 방청제 용액, 혹은 테트라졸 화합물에 디카본산, 아민류를 가한 방청제 용액에 침적하여, 유기 방청 피막을 피착한다.
한편, 상기 아연/아연합금 방청 처리는 동박 표면에 아연 또는 아연합금도금 방청층을 형성하고, 상기 방청도금층의 표면에 전해 크로메이트층을 형성하여 얻을 수 있다.
여기서 상기 아연합금으로는, 아연-동, 아연-동-니켈, 아연-동-주석 등을 이용하는 것이 가능하다.
아연도금을 행하는 경우의 조건은, 아연 5~ 30g/ℓ, 황산 50~ 150g/ℓ, 용액 온도 30~ 60℃, 전류밀도 10~ 15A/d㎡, 전해시간 3~ 10초의 조건에서 이루어질 수 있다.
예컨대, 아연-동의 황동 조성의 아연합금도금을 행하기 위해 피로인산계(pyrophosphate) 도금욕 등을 이용하는 경우에는, 농도가 아연 2~20g/ℓ, 동 1~ 15g/ℓ, 피로인산칼륨 70~ 350g/ℓ, 용액 온도 30~ 60℃, pH 9~ 10, 전류밀도 3~ 8A/d㎡, 전해시간 5~ 15초의 조건에서 방청처리할 수 있고, 아연-동-니켈의 3원 합금 조성의 도금을 행하는 경우는, 아연 2~ 20g/ℓ, 동 1~ 15g/ℓ, 니켈 0.5~ 5g/ℓ, 피로인산칼륨 70~ 350g/ℓ, 용액 온도 30~ 60℃, pH 9~ 10, 전류밀도 3~ 8A/d㎡, 전해시간 5~ 15초의 조건에서 방청 처리가 가능하다.
이 경우에 상기 얻어진 아연-동 도금층은 아연 70~ 20 중량%, 동 30~ 70 중량%의 조성 범위로 될 수 있으며, 아연-동-니켈의 3원 합금의 도금층은 아연 66.9~ 20 중량%, 동 30~ 70 중량%, 니켈 0.1~ 10 중량%로 될 수 있고, 이 조성 영역의 아연합금도금층에 대하여, 전해 크로메이트처리를 실시한다. 이를 위해서 크롬산 3~ 7g/ℓ, 용액 온도 30~ 40℃, pH 10~ 12, 전류밀도 5~ 8A/d㎡, 전해시간 5~ 15초의 조건을 주고 크로메이트 처리를 수행한다.
또한 본 발명은 상기 제조방법에 의해 얻어지는 양면 연성 동박 적층체를 제공한다. 본 발명에 의해 제조되는 양면 연성 동박 적층체는 앞서 기재된 바와 같이 종래의 캐리어층을 포함하는 동박 적층체 제조용 동박 필름을 이용하여 제조된 연성 동박 적층체 보다 구조가 간단하며, 기판과의 접합 강도가 크고, 또한 최종적으로 얻어지는 동박층이 에칭시 미세 배선 패턴의 형성이 가능한 장점이 있으며, 동박 적층체의 조화면의 돌기부 잔동(殘銅)에 의한 불량이 없을 뿐 아니라 초박막의 구리층을 형성함으로써 미세 회로기판 제조에 사용될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명 과정의 세부사항을 설명하고자 한다. 이는 본 발명에 관련한 대표적 예시로서, 이것만으로 본 발명의 적용 범위를 결코 제한할 수 없음을 밝히는 바이다.
1) 연성동박 적층체의 제조
실시예 1)
두께 25 ㎛의 폴리이미드 기판을 0.25 M농도의 염산과 SnCl2 0.1 M농도를 포함하는 수용액상에 상온에서 30초간 침지한 후에 건조한다.
이후에 시드층을 형성하기 위해 팔라듐성분이 500 ppm, 황산구리 0.1 wt%, 안정제 1 wt%의 성분으로 된 수용액을 사용하여 상기 수용액내에 전처리된 기판을 3분 내지 5분 담그어 꺼낸 후 건조과정을 거쳐 무전해 화학동 도금을 진행하였다.
상기 무전해 동도금은 D/I Water 85%, 보충제 10~15%, 25%-NaOH 2~5%, 안정제 0.1~1%, 37% 포르말린 0.5~2%의 성분으로 10~15분간 대기중에서 교반한 후 온도 40~50 ℃, pH 13 이상에서 25~30분간 도금공정을 진행할 수 있다.
이후 황산 10 wt% 수용액에 황산구리 90g/L, 전기동 안정제 2ml/L, 전기동 광택제 5 l/L, HCl.16ml/L 를 온도 40~60℃ 조건의 단계에 의한 전해 동도금을 진행하였다.
비교예 1)
상기 실시예 1에서의 시드층 형성을 위한 전처리 공정인 폴리이미드 기판을 SnCl2를 포함하는 염산 수용액상에 침지하는 단계를 진행하지 않고, 바로 시드층 형성을 위한 공정으로서, 팔라듐성분이 500 ppm, 황산구리 0.1 wt%, 안정제 1 wt%의 성분으로 된 수용액을 사용하여 상기 수용액내에 폴리이미드 기판을 3분 내지 5분 담그어 꺼낸 후 건조하였다.
이후 과정으로서 무전해 동 도금층과 전해 동 도금층의 형성은 실시예 1에서와 동일한 공정을 진행하였다.
비교예 2)
상기 비교예 1에서와 동일한 공정을 진행하되, 시드층 형성을 위한 수용액성분으로서, 0.25 M농도의 염산과 SnCl2 0.1 M농도를 포함하는 수용액상에, 팔라듐성분이 500 ppm, 황산구리 0.1 wt%, 안정제 1 wt%의 성분을 포함하도록 하여, 시드층을 형성하였다.
이후 과정으로서 무전해 동 도금층과 전해 동 도금층의 형성은 실시예 1에서와 동일한 공정을 진행하였다.
2) 제조된 연성동박 적층체의 밀착성 평가
실시예 및 비교예로부터 얻어진 동박적층체의 기판재료와 도금층의 밀착도를 평가하기 위해 크로스 컷 테스트를 진행하였다. 이를 위해 가로 2mm * 2mm 간격으로 10선을 그어 크로스 컷을 형성한 후에 점착테이프를 붙이고 이를 벗겨서 박리된 크로스컷의 갯수를 측정하였다.
또한 기판 표면의 도금층의 표면도금상태를 관능검사로 측정하였다.
실시예 1 비교예 1 비교예 2
박리된
크로스 컷 수		 0 23 17
도금 표면 매우 양호 표면 일부에
불완전 도금 존재		 비교적 양호
상기 밀착성 평가로부터 본 발명에 의한 동박 적층체의 경우 비교예에 의해 제조된 동박 적층체보다 기판과의 접착강도가 큰 것을 알 수 있다.
또한 본 발명에서의 실시예 1에 따라 제조된 양면 연성 동박 적층체는 CO2가스 레이저를 이용하여 동박 상에서 직접 천공 가공이 가능하였다.
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 : 연성 기판 20 : 프라이머층
30 : 무전해 동 도금층 40 : 전해 금속도금층

Claims (11)

  1. 삭제
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  3. 삭제
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  5. 미세배선용 양면 연성 동박 적층체의 제조방법에 있어서,
    a) 연성 기판의 양면에 고분자 재료를 포함하는 연성 기판을 Ga, Ge, In, Sn, Sb, Pb, Bi 중에서 선택되는 어느 하나의 금속 할라이드, 금속 설페이트, 금속 아세테이트 중에서 선택되는 어느 하나의 금속염을 포함하는 0.01 ~ 1 M 농도의 무기산 수용액에 침지한 후 건조함으로써, 연성 기판의 양면을 시드층 형성을 위해 전처리하는 단계;
    b) 상기 a) 단계의 전처리 단계 직후에, 상기 전처리된 연성 기판의 양면에 무전해 동 도금층의 형성을 위해, 기판 양면의 상부에 Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Pd, Co 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나의 금속을 포함하는 시드층을 형성하는 단계; 및
    c) 상기 시드층이 형성된 연성기판의 양면의 상부에 무전해 동 도금을 진행하여 두께가 1 um 내지 10 um인 무전해 동 도금층을 형성하는 단계;를 포함하는 미세배선용 양면 연성 동박 적층체의 제조방법.
  6. 미세배선용 양면 연성 동박 적층체의 제조방법에 있어서,
    a) 연성 기판의 양면에 고분자 재료를 포함하는 연성 기판을 Ga, Ge, In, Sn, Sb, Pb, Bi 중에서 선택되는 어느 하나의 금속 할라이드, 금속 설페이트, 금속 아세테이트 중에서 선택되는 어느 하나의 금속염을 포함하는 0.01 ~ 1 M 농도의 무기산 수용액에 침지한 후 건조함으로써, 연성 기판의 양면을 시드층 형성을 위해 전처리하는 단계;
    b) 상기 a) 단계의 전처리 단계 직후에, 상기 전처리된 연성 기판의 양면에 무전해 동 도금층의 형성을 위해, 기판 양면의 상부에 Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Pd, Co 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나의 금속을 포함하는 시드층을 형성하는 단계;
    c) 상기 시드층이 형성된 연성기판의 양면의 상부에 무전해 동 도금을 진행하여 두께가 1 um 내지 10 um인 무전해 동 도금층을 형성하는 단계; 및
    d) 상기 무전해 동 도금층이 형성된 연성기판의 전기 전도도를 향상하기 위해, 상기 무전해 동 도금층상에 Ni, Cu, Sn, Au, Ag 또는 이들의 합금 중에서 선택되는 어느 하나이거나 또는 Ni-P 합금으로 이루어지는 전해도금을 진행하여 금속도금층을 형성하는 단계;를 포함하는 미세배선용 양면 연성 동박 적층체의 제조방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 최종적으로 형성되는 무전해 동 도금층 또는 전해금속 도금층의 상부에 추가적으로 산화를 방지하기 위해 방청처리하는 단계를 포함하는 미세배선용 양면 연성 동박 적층체의 제조방법.
  8. 삭제
  9. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 시드층을 형성하는 단계는 Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Pd, Co 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나의 금속 염이 포함된 수용액에 상기 기판을 침지하는 단계를 포함하는 것을 특징을 하는 양면 연성 동박 적층체의 제조방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
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