JP2018058362A - 低い寸法変化率を有する軟性銅箔積層フィルムおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】低い寸法変化率を有することによって回路パターンの不良を防止できる軟性銅箔積層フィルムおよびその製造方法の提供。【解決手段】第１面およびその反対側の第２面を有する非導電性高分子フィルム１１０と、非導電性高分子フィルム１１０の前記第１面上の第１タイコート層１２０ａと、第１タイコート層１２０上の第１銅層１３０ａと非導電性高分子フィルム１１０の前記第２面上の第２タイコート層１２０ｂと、前記第２タイコート層上の第２銅層１３０ｂと、を含み、０〜−４０μｍの「パンチング後ＭＤ収縮率（ＲＭＤ）」及び０〜＋２０μｍの「パンチング後ＴＤ収縮率（ＲＴＤ）」を有する軟性銅箔積層フィルム１００。【選択図】図１
Description
本発明は軟性銅箔積層フィルムおよびその製造方法に関するもので、より具体的には、低い寸法変化率を有することによって回路パターンの不良を防止できる軟性銅箔積層フィルムおよびその製造方法に関するものである。
ノートパソコン、携帯電話、ＰＤＡ、ビデオカメラおよび電子手帳などの電子機器がますます小型化および軽量化されるにつれて、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）などに適用され得る軟性印刷回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ：ＦＰＣＢ）に対する需要が増加している。これに伴い、ＦＰＣＢ製造に利用される軟性銅箔積層フィルム（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｌａｄ Ｌａｍｉｎａｔｅ：ＦＣＣＬ）に対する需要も増加している。
軟性銅箔積層フィルムは、非導電性高分子膜と銅層の積層体であり、軟性銅箔積層フィルムの銅層を選択的に除去して非導電性高分子膜上に所定の回路パターンを形成することによって軟性印刷回路基板が得ることができる。
軟性銅箔積層フィルムは、ｉ）銅箔を製造した後、コーティングまたはラミネーティング工程を通じて前記銅箔上に非導電性高分子膜を形成するか、またはｉｉ）非導電性高分子膜上に銅を蒸着することによって形成され得る。後者の製造方法は、非常に薄い厚さの銅層を形成可能にするという点で、前者の製造方法に比べて有利である。
軟性銅箔積層フィルムを利用して回路パターンを形成する方法としては、ｉ）相対的に厚い厚さの初期銅層を形成した後、回路配線以外の残りの部分を除去するサブトラクティブ（ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ）方法と、ｉｉ）相対的に薄い厚さの初期銅層を形成した後、回路配線に対応する領域上に銅メッキ（以下、「銅パターンメッキ」）をさらに実施するセミアディティブ（ｓｅｍｉ−ａｄｄｉｔｉｖｅ）方法がある。
より狭いピッチ（ｐｉｔｃｈ）が具現できるという点で、一般にセミアディティブ方式がサブトラクティブ方式に比べて好まれている。
微細回路パターンの形成が可能なセミアディティブ方式では、非導電性高分子膜上に形成された銅層の厚さを１〜２μｍ程度減少させる化学的研磨工程が遂行された後に８〜１２μｍの厚さで銅パターンメッキが遂行される。
一般に、化学的研磨工程を遂行する前に、研磨工程中の軟性銅箔積層フィルムの移動（ｆｅｅｄｉｎｇ）のためのパンチング（ｐｕｎｃｈｉｎｇ）作業が遂行されるが、このようなパンチング作業は軟性銅箔積層フィルムの収縮（ＭＤ方向およびＴＤ方向）を引き起こす。このような収縮自体はもちろん、軟性銅箔積層フィルム間の収縮率の差によって、微細回路パターンを形成する過程で実施される露光工程の正確度が顕著に低下する。このような露光工程の不正確さは回路パターンの不良を引き起こす。例えば、回路パターン形成時に除去されるべき銅層の部分が完全に除去されずにその一部が残存することによって回路の短絡が発生するか、回路パターン形成時に残存すべき銅層の部分が除去されることによって回路の断線が発生する。
このような回路の短絡または断線は、軟性印刷回路基板（ＦＰＣＢ）自体はもちろん、それが適用される電子機器の歩留まりおよび信頼性を低下させる。
したがって、本発明は前記のような関連技術の制限および短所に起因した問題点を防止できる軟性銅箔積層フィルムおよびその製造方法に関するものである。
本発明の一観点は、低い寸法変化率を有することによって回路パターンの不良を防止できる軟性銅箔積層フィルムを提供することである。
本発明の他の観点は、低い寸法変化率を有することによって回路パターンの不良を防止できる軟性銅箔積層フィルムを製造する方法を提供することである。
前記の本発明の観点の他にも、本発明の他の特徴および利点が以下で説明されるか、そのような説明から本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に明確に理解できるであろう。
前記のような本発明の一観点によって、第１面およびその反対側の第２面を有する非導電性高分子フィルム（ｎｏｎｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｐｏｌｙｍｅｒ ｆｉｌｍ）；前記非導電性高分子フィルムの前記第１面上の第１タイコート層（ｔｉｅｃｏａｔ ｌａｙｅｒ）；前記第１タイコート層上の第１銅層（ｃｏｐｐｅｒ ｌａｙｅｒ）；前記非導電性高分子フィルムの前記第２面上の第２タイコート層；および前記第２タイコート層上の第２銅層を含み、前記軟性銅箔積層フィルムは、下記の式１によって定義される「パンチング後ＭＤ収縮率（ｐｏｓｔ−ｐｕｎｃｈｉｎｇ ＭＤ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｒａｔｅ：ＲＭＤ）」が０〜−４０μｍであり、下記の式２によって定義される「パンチング後ＴＤ収縮率（ｐｏｓｔ−ｐｕｎｃｈｉｎｇ ＴＤ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｒａｔｅ：ＲＴＤ）」が０〜＋２０μｍであることを特徴とする軟性銅箔積層フィルムが提供される。
式１：ＲＭＤ＝（ＭＤ３＋ＭＤ４）／２−（ＭＤ１＋ＭＤ２）／２
式２：ＲＴＤ＝（ＴＤ３＋ＴＤ４）／２−（ＴＤ１＋ＴＤ２）／２
式１：ＲＭＤ＝（ＭＤ３＋ＭＤ４）／２−（ＭＤ１＋ＭＤ２）／２
式２：ＲＴＤ＝（ＴＤ３＋ＴＤ４）／２−（ＴＤ１＋ＴＤ２）／２
ここで、ＭＤ１およびＭＤ２は、前記軟性銅箔積層フィルムから得られた２００ｍｍ（長さ）×１５６ｍｍ（幅）のサンプルの両側面縁にそれぞれ３２個の１ｍｍ角のホールをＭＤ方向に沿って３．７５ｍｍ間隔で形成するパンチング工程を遂行した直後にそれぞれ測定された、第１側面縁の一番目のホールと３２番目のホール間の距離（ＭＤ１）および第２側面縁の一番目のホールと３２番目のホール間の距離（ＭＤ２）であり、ＴＤ１およびＴＤ２は前記パンチング工程直後にそれぞれ測定された前記第１側面縁の一番目のホールと前記第２側面縁の一番目のホール間の距離（ＴＤ１）および前記第１側面縁の３２番目のホールと前記第２側面縁の３２番目のホール間の距離（ＴＤ２）であり、ＭＤ３およびＭＤ４は前記パンチングされたサンプルから前記第１および第２タイコート層および前記第１および第２銅層を除去する食刻工程を遂行してから２４時間が経過した後にそれぞれ測定された前記第１側面縁の一番目のホールと３２番目のホール間の距離（ＭＤ３）および前記第２側面縁の一番目のホールと３２番目のホール間の距離（ＭＤ４）であり、ＴＤ３およびＴＤ４は前記食刻工程を遂行してから２４時間が経過した後にそれぞれ測定された前記第１側面縁の一番目のホールと前記第２側面縁の一番目のホール間の距離（ＴＤ３）および前記第１側面縁の３２番目のホールと前記第２側面縁の３２番目のホール間の距離（ＴＤ４）である。
本発明の一実施例によれば、前記非導電性高分子フィルムはポリイミドを含み、１０〜４０μｍの厚さを有する。
前記第１および第２タイコート層のそれぞれは、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、鉄（Ｆｅ）またはこれらのうち２以上の混合物を含むことができ、１５０〜３００Åの厚さを有することができる。
本発明の一実施例によれば、前記第１および第２タイコート層のそれぞれは、ニッケルおよびクロムを含み、前記クロムの含量は５〜２５重量％である。
前記第１銅層は前記第１タイコート層上の第１銅シード層および前記第１銅シード層上の第１銅メッキ層を含み、前記第２銅層は前記第２タイコート層上の第２銅シード層および前記第２銅シード層上の第２銅メッキ層を含む。
前記第１および第２銅シード層のそれぞれは、５００〜１，５００Åの厚さを有することができ、前記第１および第２銅メッキ層のそれぞれは、１．８〜２．４μｍの厚さを有することができる。
本発明の他の観点によって、非導電性高分子フィルムを準備する段階；スパッタリング工程を通じて前記非導電性高分子フィルムの第１および第２面上に第１および第２タイコート層をそれぞれ形成する段階；スパッタリング工程を通じて前記第１および第２タイコート層上に第１および第２銅シード層をそれぞれ形成する段階；および連続電気メッキ工程を通じて前記第１および第２銅シード層上に第１および第２銅メッキ層をそれぞれ形成する段階を含み、前記連続電気メッキ工程は３３〜３７℃に維持される硫酸銅メッキ液内で２２０〜３００Ｎの張力下で遂行されることを特徴とする、軟性銅箔積層フィルムの製造方法が提供される。
前記硫酸銅メッキ液は、２０〜６０ｇ／Ｌの銅および１００〜２００ｇ／Ｌの硫酸を含むことができる。
前記連続電気メッキ工程は、前記第１および第２銅メッキ層のそれぞれの厚さが１．８〜２．４μｍとなるまで１〜５ｍｐｍの速度で遂行され得る。
前記連続電気メッキ工程中に加えられる電流密度は１〜３．５ＡＳＤであり得る。
前記連続電気メッキ工程は垂直方式であり得る。
本発明の方法は、前記第１および第２タイコート層を形成する前に、真空雰囲気で５０〜３００℃の赤外線ヒーターを利用して前記非導電性高分子フィルムから水分および残留ガスを除去する段階；および前記非導電性高分子フィルムの前記第１および第２面をプラズマで処理する段階をさらに含むことができる。
前記のような本発明に対する一般的な記述は本発明を例示または説明するためのものに過ぎず、本発明の権利範囲を制限しない。
本発明の軟性銅箔積層フィルムは低い寸法変化率を有するため、微細回路パターンを形成する過程で軟性銅箔積層フィルムの収縮による露光工程の正確度の低下を防止することができる。したがって、本発明の軟性銅箔積層フィルムが使われる場合、露光工程の不正確さによる回路パターンの不良を防止することができるため、軟性印刷回路基板（ＦＰＣＢ）自体はもちろん、それが適用される電子機器の歩留まりおよび信頼性を向上することができる。
添付図面は、本発明の理解を助け、本明細書の一部を構成するためのものであって、本発明の実施例を例示し、発明の詳細な説明とともに本発明の原理を説明する。
本発明の一実施例に係る軟性銅箔積層フィルムの断面図である。
軟性銅箔積層フィルムの収縮率の測定方法を説明するための図面である。
以下、添付された図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
本発明の技術的思想および範囲を逸脱しない範囲内で本発明の多様な変更および変形が可能であることは当業者に自明である。したがって、本発明は特許請求の範囲に記載された発明およびその均等の範囲内に入る変更および変形をすべて含む。
図１は本発明の一実施例に係る軟性銅箔積層フィルムの断面図である。
図１に例示された通り、本発明の軟性銅箔積層フィルム１００は、第１面およびその反対側の第２面を有する非導電性高分子フィルム（ｎｏｎｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｐｏｌｙｍｅｒ ｆｉｌｍ）１１０、非導電性高分子フィルム１１０の第１面上の第１タイコート層１２０ａ、第１タイコート層１２０ａ上の第１銅層１３０ａ、非導電性高分子フィルム１１０の第２面上の第２タイコート層１２０ｂ、および第２タイコート層１２０ｂ上の第２銅層１３０ｂを含む。
非導電性高分子フィルム１１０は、ポリイミドを含むことができ、ロールツーロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）装置の活用を可能にし、軟性銅箔積層フィルム１００に軟性を付与するために１０〜４０μｍの厚さを有することができる。非導電性高分子フィルム１１０の厚さが１０μｍ未満であると熱しわおよび工程の走行問題が発生され得、厚さが４０μｍを超過すると低い軟性のため耐屈曲性が減少され得る。
第１および第２タイコート層１２０ａ、１２０ｂは、相異なる物質からなる非導電性高分子フィルム１１０と銅層１３０ａ、１３０ｂ間の接着力を向上させるためにこれらの間にそれぞれ介在されたものであって、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、鉄（Ｆｅ）またはこれらのうち２以上の混合物を含むことができる。
本発明の一実施例によれば、第１および第２タイコート層１２０ａ、１２０ｂはニッケル合金である。例えば、第１および第２タイコート層１２０ａ、１２０ｂのそれぞれはニッケルおよびクロムを含むことができ、第１および第２タイコート層１２０ａ、１２０ｂ内のクロム含量は５〜２５重量％であり得る。クロム含量が前記範囲を外れると非導電性高分子フィルム１１０と銅層１３０ａ、１３０ｂの間に所望する程度の界面接着力を確保できない。
本発明の一実施例によれば、第１および第２タイコート層１２０ａ、１２０ｂのそれぞれは１５０〜３００Åの厚さを有する。第１および第２タイコート層１２０ａ、１２０ｂのそれぞれの厚さが１５０Å未満であると非導電性高分子フィルム１１０と第１および第２銅層１３０ａ、１３０ｂの間に所望する程度の界面接着力を確保できず、回路パターン形成後にタイコート層１２０ａ、１２０ｂが銅イオンの拡散を防止する機能を適切に遂行することができない。反面、その厚さが３００Åを超過すると後続の回路パターン形成時に食刻されるべき部分が食刻されずに残存する危険が大きくなる。
図１に例示された通り、第１銅層１３０ａは、第１タイコート層１２０ａ上の第１銅シード層１３１ａおよび第１銅シード層１３１ａ上の第１銅メッキ層１３２ａを含むことができる。同様に、第２銅層１３０ｂは、第２タイコート層１２０ｂ上の第２銅シード層１３１ｂおよび第２銅シード層１３１ｂ上の第２銅メッキ層１３２ｂを含むことができる。
第１および第２銅シード層１３１ａ、１３１ｂはスパッタリング工程を通じて５００〜１，５００Åの厚さを有するようにそれぞれ形成され得る。銅シード層１３１ａ、１３１ｂの厚さが５００Å未満であると後続の電気メッキ工程時に電流が印加されない問題が発生し、厚さが１，５００Åを超過すると熱変形が発生する危険が増加するだけでなく薄膜層の欠陥が誘発される。
第１および第２銅メッキ層１３２ａ、１３２ｂは、ロールツーロール装置を利用した連続電気メッキ工程を通じて１．８〜２．４μｍの厚さを有するようにそれぞれ形成され得る。
本発明の軟性銅箔積層フィルム１００は、第１および第２銅層１３０ａ、１３０ｂ上に保護層（図示されず）をさらに含むことができる。保護層は銅層１３０ａ、１３０ｂの酸化および腐食を防止するためのものであって、有機物で形成され得る。
本発明の軟性銅箔積層フィルム１００はセミアディティブ方式による軟性印刷回路基板の製造に適用されるためのものである。セミアディティブ方式によれば、銅層１３０ａ、１３０ｂの中で回路配線に対応する領域上にのみ電解メッキを通じて銅パターン層が追加的に形成される。したがって、このような追加のメッキ工程を遂行する前に、銅パターン層が形成されてはならない領域上にはメッキ防止のためのパターン、例えば感光性パターンを形成する工程が要求される。感光性パターンとして、例えば、感光性樹脂パターン、感光性レジストパターンなどがある。
感光性パターンと銅層１３０ａ、１３０ｂ間の接着力が不充分であると、感光性パターンが全体的または部分的に銅層１３０ａ、１３０ｂから剥離される危険がある。感光性パターンと銅層１３０ａ、１３０ｂの剥離は、微細回路パターン形成のための追加のメッキ工程を遂行する時、銅パターン層が所望しないところに形成されてしまう結果を引き起こす。
したがって、感光性パターンと前記銅層１３０ａ、１３０ｂ間の接着力を向上させるために、感光性パターンを前記銅層１３０ａ、１３０ｂ上に形成する前に、前記銅層１３０ａ、１３０ｂの厚さを１〜２μｍ程度減少させる化学的研磨工程が遂行される。化学的研磨のために使われる銅食刻液は、例えば、過酸化水素−硫酸溶液（プンウォン化学社のＭＦＥ−５００）（過酸化水素１０重量％、硫酸２３重量％、水６７重量％）を溶媒に２０％の濃度で希釈することによって得ることができる。化学的研磨は常温（ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）で遂行され得る。
前述した通り、一般には、化学的研磨工程を遂行する前に、研磨工程中に軟性銅箔積層フィルム１００の移動（ｆｅｅｄｉｎｇ）のためのパンチング（ｐｕｎｃｈｉｎｇ）作業が遂行されるが、このようなパンチング作業は軟性銅箔積層フィルム１００の収縮を発生させる。収縮が深刻な程度に発生する場合、軟性銅箔積層フィルム１００によって形成される回路パターンの不良が発生する。
したがって、本発明の軟性銅箔積層フィルム１００は、下記の式１によって定義される「パンチング後ＭＤ収縮率（ｐｏｓｔ−ｐｕｎｃｈｉｎｇ ＭＤ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｒａｔｅ）」が０〜−４０μｍであり、下記の式２によって定義される「パンチング後ＴＤ収縮率（ｐｏｓｔ−ｐｕｎｃｈｉｎｇ ＴＤ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｒａｔｅ）」が０〜＋２０μｍである。
式１：ＲＭＤ＝（ＭＤ３＋ＭＤ４）／２−（ＭＤ１＋ＭＤ２）／２
式２：ＲＴＤ＝（ＴＤ３＋ＴＤ４）／２−（ＴＤ１＋ＴＤ２）／２
式１：ＲＭＤ＝（ＭＤ３＋ＭＤ４）／２−（ＭＤ１＋ＭＤ２）／２
式２：ＲＴＤ＝（ＴＤ３＋ＴＤ４）／２−（ＴＤ１＋ＴＤ２）／２
ここで、ＭＤ１およびＭＤ２は、図２に図示された通り、軟性銅箔積層フィルム１００から得られた２００ｍｍ（長さ）×１５６ｍｍ（幅）のサンプルの両側面縁にそれぞれ３２個の１ｍｍ角のホール（Ｈｎ、Ｈｎ’）をＭＤ方向に沿って３．７５ｍｍ間隔で形成するパンチング工程を遂行した直後にそれぞれ測定された、第１側面縁の一番目のホール（Ｈ１）と３２番目のホール（Ｈ３２）間の距離（ＭＤ１）および第２側面縁の一番目のホール（Ｈ１」）と３２番目のホール（Ｈ３２」）間の距離（ＭＤ２）である。
ＴＤ１およびＴＤ２は、パンチング工程直後にそれぞれ測定された第１側面縁の一番目のホール（Ｈ１）と第２側面縁の一番目のホール（Ｈ１」）間の距離（ＴＤ１）および第１側面縁の３２番目のホール（Ｈ３２）と第２側面縁の３２番目のホール（Ｈ３２」）間の距離（ＴＤ２）である。
ＭＤ３およびＭＤ４は、パンチングされたサンプルから第１および第２タイコート層１２０ａ、１２０ｂおよび第１および第２銅層１３０ａ、１３０ｂを除去する食刻工程を遂行してから２４時間が経過した後にそれぞれ測定された第１側面縁の一番目のホール（Ｈ１）と３２番目のホール（Ｈ３２）間の距離（ＭＤ３）および第２側面縁の一番目のホール（Ｈ１」）と３２番目のホール（Ｈ３２」）間の距離（ＭＤ４）である。
食刻工程は、例えば、塩化第２鉄（ｆｅｒｒｉｃ ｃｈｌｏｒｉｄｅ：ＦｅＣｌ３）食刻液で遂行され得る。
ＴＤ３およびＴＤ４は、食刻工程を遂行してから２４時間が経過した後にそれぞれ測定された第１側面縁の一番目のホール（Ｈ１）と第２側面縁の一番目のホール（Ｈ１）間の距離（ＴＤ３）および第１側面縁の３２番目のホール（Ｈ３２）と第２側面縁の３２番目のホール（Ｈ３２」）間の距離（ＴＤ４）である。
ＭＤ１、ＭＤ２、ＭＤ３、ＭＤ４およびＴＤ１、ＴＤ２、ＴＤ３、ＴＤ４は、３次元寸法測定機で測定され得る。
また、ＭＤ（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）は、ロールツーロール工程によって軟性銅箔積層フィルム１００が移動する方向または軟性銅箔積層フィルム１００に張力が印加される方向であって、長さ方向ともいう。ＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）は、ＭＤの垂直方向であって、幅方向ともいう。
以下では、本発明の一実施例に係る軟性銅箔積層フィルム１００の製造方法を具体的に説明する。
先に、非導電性高分子フィルム１１０を準備する。
非導電性高分子フィルム１１０は１０〜４０μｍの厚さを有することができ、熱硬化性樹脂（例えば、フェノール樹脂、フェノールアルデヒド樹脂、アリル樹脂、エポキシ樹脂など）、ポリオレフィン樹脂（例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂など）、ポリエステル樹脂（例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮなど）、またはポリイミド樹脂で形成され得る。
具体的には、非導電性高分子フィルム１１０はポリイミド樹脂で形成され得る。例えば、ポリイミド前駆体であるポリアミック酸を圧出してフィルムを作り、ポリアミック酸のイミド化のために前記フィルムを熱処理することによって、ポリイミドを含む非導電性高分子フィルム１１０を製造することができる。
非導電性高分子フィルム１１０から水分および残留ガスを除去するための乾燥段階が真空雰囲気で赤外線（ＩＲ）ヒーターを利用して５０〜３００℃で遂行され得る。赤外線（ＩＲ）ヒーターの温度が５０℃未満であると水分を思う通りに除去できず、赤外線（ＩＲ）ヒーターの温度が３００℃を超過すると非導電性高分子フィルム１１０が損傷して品質の低下が引き起こされ得る。
選択的に、乾燥段階の後に、非導電性高分子フィルム１１０の表面上に存在し得る汚染物質を除去し、表面改質を通じて後続工程で形成されるタイコート層１２０ａ、１２０ｂとの接着力を向上させるために、非導電性高分子フィルム１１０の第１および第２面をプラズマで処理することができる。
引き続き、非導電性高分子フィルム１１０の第１および第２面上に第１および第２タイコート層１２０ａ、１２０ｂをそれぞれ形成する。
第１および第２タイコート層１２０ａ、１２０ｂは、ＤＣスパッタリング装置を利用したスパッタリング工程を通じて１５０〜３００Åの厚さをそれぞれ有するように形成され得る。第１および第２タイコート層１２０ａ、１２０ｂの厚さが１５０Å未満である場合には、非導電性高分子フィルム１１０と後続工程で形成される第１および第２銅層１３０ａ、１３０ｂ間の接着力が不充分であり得る。反面、タイコート層１２０ａ、１２０ｂの厚さが３００Åを超過する場合には、回路パターン形成のためのエッチング工程が遂行される時、除去されなければならないタイコート層１２０ａ、１２０ｂの一部が残存して回路の短絡が誘発される危険が高まる。
前述した通り、タイコート層１２０ａ、１２０ｂは非導電性高分子フィルム１１０と後続工程で形成される銅層１３０ａ、１３０ｂの接着力を高めるためのものであって、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、鉄（Ｆｅ）またはこれらのうち２以上の混合物を含むことができる。
本発明の一実施例によれば、タイコート層１２０ａ、１２０ｂはニッケル合金である。例えば、タイコート層１２０ａ、１２０ｂはニッケルおよびクロムを含むことができ、タイコート層１２０ａ、１２０ｂ内のクロム含量は５〜２５重量％であり得る。
スパッタリング装置の電力調節を通じてタイコート層１２０ａ、１２０ｂの密度が調節され得、チャンバーの真空度を調節することによってタイコート層１２０ａ、１２０ｂの酸素含量が調節され得る。
引き続き、第１および第２タイコート層１２０ａ、１２０ｂ上に第１および第２銅層１３０ａ、１３０ｂを形成する。銅層１３０ａ、１３０ｂ形成段階は、第１および第２タイコート層１２０ａ、１２０ｂ上に第１および第２銅シード層１３１ａ、１３１ｂをそれぞれ形成する段階および第１および第２銅シード層１３１ａ、１３１ｂ上に第１および第２銅メッキ層１３２ａ、１３２ｂをそれぞれ形成する段階を含む。
第１および第２銅シード層１３１ａ、１３１ｂは、ＤＣスパッタリング装置を利用したスパッタリング工程を通じて５００〜１，５００Åの厚さを有するようにそれぞれ形成され得、第１および第２銅メッキ層１３２ａ、１３２ｂはロールツーロール装置を利用した連続電気メッキ工程を通じて１．８〜２．４μｍの厚さを有するようにそれぞれ形成され得る。
以下では、前記第１および第２銅メッキ層１３２ａ、１３２ｂ形成のための本発明の連続電気メッキ工程をさらに具体的に説明する。
タイコート層１２０ａ、１２０ｂおよび銅シード層１３１ａ、１３１ｂが形成されている非導電性高分子フィルム１１０が硫酸銅メッキ液を通過することによって本発明の連続電気メッキが遂行される。
本発明によれば、連続電気メッキ工程中に硫酸銅メッキ液は３３〜３７℃に維持される。また、連続電気メッキ工程中に、タイコート層１２０ａ、１２０ｂおよび銅シード層１３１ａ、１３１ｂが形成されている非導電性高分子フィルム１１０には２２０〜３００Ｎの駆動張力が加えられる。
硫酸銅メッキ液は２０〜６０ｇ／Ｌの銅および１００〜２００ｇ／Ｌの硫酸を含むことができる。硫酸銅メッキ液は他の添加剤（等）をさらに含むことができる。
連続電気メッキ工程は、第１および第２銅メッキ層のそれぞれの厚さが１．８〜２．４μｍとなるまで１〜５ｍｐｍの速度で遂行され得る。
連続電気メッキ工程中に加えられる電流密度は１〜３．５ＡＳＤであり得る。
連続電気メッキ工程は垂直方式であり得る。
以下では、実施例および比較例を通じて本発明を具体的に説明する。ただし、下記の実施例は本発明の理解を助けるためのものに過ぎず、本発明の権利範囲はこれらの実施例に制限されない。
実施例１
ポリイミドフィルムを赤外線（ＩＲ）ヒーターで乾燥させた後、プラズマ表面処理を遂行した。引き続き、スパッタリング工程を通じて前記ポリイミドフィルムの両面上に２００Å厚さの第１および第２ＮｉＣｒタイコート層をそれぞれ形成した。引き続き、スパッタリング工程を通じて第１および第２ＮｉＣｒタイコート層上に６００Å厚さの第１および第２銅シード層をそれぞれ形成した。引き続き、３４℃の硫酸銅メッキ液温度、２６０Ｎの駆動張力、および２．０ＡＳＤの電流密度の条件下で垂直連続電気メッキを遂行することによって、第１および第２銅シード層上に２μｍ厚さの第１および第２銅メッキ層をそれぞれ形成した。
ポリイミドフィルムを赤外線（ＩＲ）ヒーターで乾燥させた後、プラズマ表面処理を遂行した。引き続き、スパッタリング工程を通じて前記ポリイミドフィルムの両面上に２００Å厚さの第１および第２ＮｉＣｒタイコート層をそれぞれ形成した。引き続き、スパッタリング工程を通じて第１および第２ＮｉＣｒタイコート層上に６００Å厚さの第１および第２銅シード層をそれぞれ形成した。引き続き、３４℃の硫酸銅メッキ液温度、２６０Ｎの駆動張力、および２．０ＡＳＤの電流密度の条件下で垂直連続電気メッキを遂行することによって、第１および第２銅シード層上に２μｍ厚さの第１および第２銅メッキ層をそれぞれ形成した。
実施例２
駆動張力が２８０Ｎであることを除いては実施例１と同じ方法で軟性銅箔積層フィルムを完成した。
駆動張力が２８０Ｎであることを除いては実施例１と同じ方法で軟性銅箔積層フィルムを完成した。
実施例３
メッキ液温度が３５℃であり、駆動張力が２８０Ｎであることを除いては実施例１と同じ方法で軟性銅箔積層フィルムを完成した。
メッキ液温度が３５℃であり、駆動張力が２８０Ｎであることを除いては実施例１と同じ方法で軟性銅箔積層フィルムを完成した。
実施例４
メッキ液温度が３６℃であり、駆動張力が２８０Ｎであることを除いては実施例１と同じ方法で軟性銅箔積層フィルムを完成した。
メッキ液温度が３６℃であり、駆動張力が２８０Ｎであることを除いては実施例１と同じ方法で軟性銅箔積層フィルムを完成した。
実施例５
メッキ液温度が３６℃であり、駆動張力が３００Ｎであることを除いては実施例１と同じ方法で軟性銅箔積層フィルムを完成した。
メッキ液温度が３６℃であり、駆動張力が３００Ｎであることを除いては実施例１と同じ方法で軟性銅箔積層フィルムを完成した。
比較例１
メッキ液温度が３２℃であり、駆動張力が３００Ｎであることを除いては実施例１と同じ方法で軟性銅箔積層フィルムを完成した。
メッキ液温度が３２℃であり、駆動張力が３００Ｎであることを除いては実施例１と同じ方法で軟性銅箔積層フィルムを完成した。
比較例２
メッキ液温度が３２℃であり、駆動張力が３５０Ｎであることを除いては実施例１と同じ方法で軟性銅箔積層フィルムを完成した。
メッキ液温度が３２℃であり、駆動張力が３５０Ｎであることを除いては実施例１と同じ方法で軟性銅箔積層フィルムを完成した。
比較例３
メッキ液温度が３８℃であり、駆動張力が３５０Ｎであることを除いては実施例１と同じ方法で軟性銅箔積層フィルムを完成した。
メッキ液温度が３８℃であり、駆動張力が３５０Ｎであることを除いては実施例１と同じ方法で軟性銅箔積層フィルムを完成した。
比較例４
メッキ液温度が３８℃であり、駆動張力が３００Ｎであることを除いては実施例１と同じ方法で軟性銅箔積層フィルムを完成した。
メッキ液温度が３８℃であり、駆動張力が３００Ｎであることを除いては実施例１と同じ方法で軟性銅箔積層フィルムを完成した。
前記の実施例および比較例によって製造された軟性銅箔積層フィルムの「パンチング後ＭＤ収縮率（ｐｏｓｔ−ｐｕｎｃｈｉｎｇ ＭＤ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｒａｔｅ）」、「パンチング後ＴＤ収縮率（ｐｏｓｔ−ｐｕｎｃｈｉｎｇ ＴＤ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｒａｔｅ）」および回路パターン正確度を下記の方法によってそれぞれ測定または観察し、その結果を下記の表１に表わした。
＊パンチング後ＭＤ収縮率およびパンチング後ＴＤ収縮率
軟性銅箔積層フィルムから得られた２００ｍｍ（長さ）×１５６ｍｍ（幅）のサンプルの両側面縁にそれぞれ３２個の１ｍｍ角のホール（Ｈｎ、Ｈｎ’）をＭＤ方向に沿って３．７５ｍｍ間隔で形成するパンチング工程を遂行した直後、第１側面縁の一番目のホールと３２番目のホール間の距離（ＭＤ１）、第２側面縁の一番目のホールと３２番目のホール間の距離（ＭＤ２）、第１側面縁の一番目のホールと第２側面縁の一番目のホール間の距離（ＴＤ１）、および第１側面縁の３２番目のホールと第２側面縁の３２番目のホール間の距離（ＴＤ２）を３次元寸法測定機でそれぞれ測定した。
軟性銅箔積層フィルムから得られた２００ｍｍ（長さ）×１５６ｍｍ（幅）のサンプルの両側面縁にそれぞれ３２個の１ｍｍ角のホール（Ｈｎ、Ｈｎ’）をＭＤ方向に沿って３．７５ｍｍ間隔で形成するパンチング工程を遂行した直後、第１側面縁の一番目のホールと３２番目のホール間の距離（ＭＤ１）、第２側面縁の一番目のホールと３２番目のホール間の距離（ＭＤ２）、第１側面縁の一番目のホールと第２側面縁の一番目のホール間の距離（ＴＤ１）、および第１側面縁の３２番目のホールと第２側面縁の３２番目のホール間の距離（ＴＤ２）を３次元寸法測定機でそれぞれ測定した。
引き続き、パンチングされたサンプルから第１および第２タイコート層および第１および第２銅層を除去する食刻工程を遂行してから２４時間が経過した後に、第１側面縁の一番目のホールと３２番目のホール間の距離（ＭＤ３）、第２側面縁の一番目のホールと３２番目のホール間の距離（ＭＤ４）、第１側面縁の一番目のホールと第２側面縁の一番目のホール間の距離（ＴＤ３）、および第１側面縁の３２番目のホールと第２側面縁の３２番目のホール間の距離（ＴＤ４）を３次元寸法測定機でそれぞれ測定した。
引き続き、「パンチング後ＭＤ収縮率（ＲＭＤ）」およびパンチング後ＴＤ収縮率（ＲＴＤ）」を下記の式１および式２によってそれぞれ算出した。
式１：ＲＭＤ＝（ＭＤ３＋ＭＤ４）／２−（ＭＤ１＋ＭＤ２）／２
式２：ＲＴＤ＝（ＴＤ３＋ＴＤ４）／２−（ＴＤ１＋ＴＤ２）／２
式１：ＲＭＤ＝（ＭＤ３＋ＭＤ４）／２−（ＭＤ１＋ＭＤ２）／２
式２：ＲＴＤ＝（ＴＤ３＋ＴＤ４）／２−（ＴＤ１＋ＴＤ２）／２
＊回路パターンの正確度
前記実施例および比較例によって製造された軟性銅箔積層フィルムを利用して通常のセミアディティブ方式によって回路パターンを形成した後、回路パターンの正確度を観察した。
前記実施例および比較例によって製造された軟性銅箔積層フィルムを利用して通常のセミアディティブ方式によって回路パターンを形成した後、回路パターンの正確度を観察した。
１００：軟性銅箔積層フィルム
１１０：非導電性高分子フィルム
１２０ａ、１２０ｂ：タイコート層
１３０ａ、１３０ｂ：銅層
１３１ａ、１３１ｂ：銅シード層
１３２ａ、１３２ｂ：銅メッキ層
１１０：非導電性高分子フィルム
１２０ａ、１２０ｂ：タイコート層
１３０ａ、１３０ｂ：銅層
１３１ａ、１３１ｂ：銅シード層
１３２ａ、１３２ｂ：銅メッキ層
Claims (11)
- 第１面およびその反対側の第２面を有する非導電性高分子フィルム（ｎｏｎｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｐｏｌｙｍｅｒ ｆｉｌｍ）；
前記非導電性高分子フィルムの前記第１面上の第１タイコート層（ｔｉｅｃｏａｔ ｌａｙｅｒ）；
前記第１タイコート層上の第１銅層（ｃｏｐｐｅｒ ｌａｙｅｒ）；
前記非導電性高分子フィルムの前記第２面上の第２タイコート層；および
前記第２タイコート層上の第２銅層を含み、
下記の式１によって定義される「パンチング後ＭＤ収縮率（ｐｏｓｔ−ｐｕｎｃｈｉｎｇ ＭＤ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｒａｔｅ：ＲＭＤ）」が０〜−４０μｍであり、下記の式２によって定義される「パンチング後ＴＤ収縮率（ｐｏｓｔ−ｐｕｎｃｈｉｎｇ ＴＤ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｒａｔｅ：ＲＴＤ）」が０〜＋２０μｍであることを特徴とする、軟性銅箔積層フィルム。
式１：ＲＭＤ＝（ＭＤ３＋ＭＤ４）／２−（ＭＤ１＋ＭＤ２）／２
式２：ＲＴＤ＝（ＴＤ３＋ＴＤ４）／２−（ＴＤ１＋ＴＤ２）／２
ここで、ＭＤ１およびＭＤ２は前記軟性銅箔積層フィルムから得られた２００ｍｍ（長さ）×１５６ｍｍ（幅）のサンプルの両側面縁にそれぞれ３２個の１ｍｍ角のホールをＭＤ方向に沿って３．７５ｍｍ間隔で形成するパンチング工程を遂行した直後にそれぞれ測定された、第１側面縁の一番目のホールと３２番目のホール間の距離および第２側面縁の一番目のホールと３２番目のホール間の距離であり、
ＴＤ１およびＴＤ２は前記パンチング工程直後にそれぞれ測定された前記第１側面縁の一番目のホールと前記第２側面縁の一番目のホール間の距離および前記第１側面縁の３２番目のホールと前記第２側面縁の３２番目のホール間の距離であり、
ＭＤ３およびＭＤ４は前記パンチングされたサンプルから前記第１および第２タイコート層および前記第１および第２銅層を除去する食刻工程を遂行してから２４時間が経過した後にそれぞれ測定された前記第１側面縁の一番目のホールと３２番目のホール間の距離および前記第２側面縁の一番目のホールと３２番目のホール間の距離であり、
ＴＤ３およびＴＤ４は前記食刻工程を遂行してから２４時間が経過した後にそれぞれ測定された前記第１側面縁の一番目のホールと前記第２側面縁の一番目のホール間の距離および前記第１側面縁の３２番目のホールと前記第２側面縁の３２番目のホール間の距離である。 - 前記非導電性高分子フィルムはポリイミドを含み、１０〜４０μｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載の軟性銅箔積層フィルム。
- 前記第１および第２タイコート層のそれぞれは、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、鉄（Ｆｅ）またはこれらのうち２以上の混合物を含み、１５０〜３００Åの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載の軟性銅箔積層フィルム。
- 前記第１および第２タイコート層のそれぞれは、ニッケルおよびクロムを含み、前記クロムの含量は５〜２５重量％であることを特徴とする、請求項３に記載の軟性銅箔積層フィルム。
- 前記第１銅層は、
前記第１タイコート層上の第１銅シード層；および
前記第１銅シード層上の第１銅メッキ層を含み、
前記第２銅層は、
前記第２タイコート層上の第２銅シード層；および
前記第２銅シード層上の第２銅メッキ層を含み、
前記第１および第２銅シード層のそれぞれは、５００〜１，５００Åの厚さを有し、
前記第１および第２銅メッキ層のそれぞれは、１．８〜２．４μｍの厚さを有する、請求項１に記載の軟性銅箔積層フィルム。 - 非導電性高分子フィルムを準備する段階；
スパッタリング工程を通じて前記非導電性高分子フィルムの第１および第２面上に第１および第２タイコート層をそれぞれ形成する段階；
スパッタリング工程を通じて前記第１および第２タイコート層上に第１および第２銅シード層をそれぞれ形成する段階；および
連続電気メッキ工程を通じて前記第１および第２銅シード層上に第１および第２銅メッキ層をそれぞれ形成する段階を含み、
前記連続電気メッキ工程は３３〜３７℃に維持される硫酸銅メッキ液内で２２０〜３００Ｎの張力下で遂行されることを特徴とする、軟性銅箔積層フィルムの製造方法。 - 前記硫酸銅メッキ液は２０〜６０ｇ／Ｌの銅および１００〜２００ｇ／Ｌの硫酸を含むことを特徴とする、請求項６に記載の軟性銅箔積層フィルムの製造方法。
- 前記連続電気メッキ工程は前記第１および第２銅メッキ層のそれぞれの厚さが１．８〜２．４μｍとなるまで１〜５ｍｐｍの速度で遂行されることを特徴とする、請求項６に記載の軟性銅箔積層フィルムの製造方法。
- 前記連続電気メッキ工程中に加えられる電流密度は１〜３．５ＡＳＤであることを特徴とする、請求項６に記載の軟性銅箔積層フィルムの製造方法。
- 前記連続電気メッキ工程は垂直方式であることを特徴とする、請求項６に記載の軟性銅箔積層フィルムの製造方法。
- 前記第１および第２タイコート層を形成する前に、
真空雰囲気で５０〜３００℃の赤外線ヒーターを利用して前記非導電性高分子フィルムから水分および残留ガスを除去する段階；および
前記非導電性高分子フィルムの前記第１および第２面をプラズマで処理する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の軟性銅箔積層フィルムの製造方法。
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