KR100533068B1 - Method for giving anti-static to polymer surface and non-delaminated flexible print circuit board using plasma ion implantation - Google Patents

Method for giving anti-static to polymer surface and non-delaminated flexible print circuit board using plasma ion implantation Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 이온 주입법을 이용한 폴리머 제품의 처리 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 정전기 방지용 폴리머 제품에 이온주입을 행하여 그 제품이 정전기 방지 기능을 하고, 추가로 연성 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)에 대하여 금속층의 벗겨짐의 현상을 방지해 주는 플라즈마 이온 주입에 의한 폴리머 제품의 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명은 냉각 장치가 설치된 진공 챔버 내의 지지대에 폴리머 제품을 위치시키는 단계, 상기 진공 챔버에 진공 상태를 형성하고, 상기 폴리머 제품 표면을 플라즈마 에칭하여 클리닝하는 단계, 상기 폴리머에 의해 금속도전층을 형성하는 단계, 상기 클리닝된 폴리머 제품 표면에 플라즈마 상태의 가스 이온 또는 금속 이온을 주입하는 단계, 및 진공 상태를 해제하고 상기 폴리머 제품을 반출하는 단계를 포함한다. 본 발명은 정전기 방지 기능이 우수하며, 원래 제품에 변형을 주지 않고 제품으로부터 불순물이 떨어져 나오지 않는 강한 접착강도를 가진 치밀한 박막층을 형성하며, 추가로 연속 공정이 가능하며 이에 따른 제조 비용이 저렴하다.The present invention relates to a method for treating a polymer product using plasma ion implantation. In particular, the present invention is ion-implanted into an antistatic polymer product, the product is an antistatic function, and the polymer by plasma ion implantation to prevent the phenomenon of peeling of the metal layer to the flexible FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) It relates to a method of processing a product. The present invention comprises the steps of placing a polymer product on a support in a vacuum chamber in which a cooling device is installed, forming a vacuum in the vacuum chamber, plasma etching the polymer product surface and cleaning, forming a metal conductive layer by the polymer. Injecting gas ions or metal ions in a plasma state into the cleaned polymer product surface, and releasing the vacuum and removing the polymer product. The present invention is excellent in the antistatic function, to form a dense thin film layer having a strong adhesive strength that does not deform the original product and do not come off impurities from the product, further continuous processing is possible and thus the manufacturing cost is low.

Description

플라즈마 이온 주입에 의한 폴리머 제품의 처리 방법{Method for giving anti-static to polymer surface and non-delaminated flexible print circuit board using plasma ion implantation} Method for treating polymer products by plasma ion implantation {Method for giving anti-static to polymer surface and non-delaminated flexible print circuit board using plasma ion implantation}

본 발명은 플라즈마 이온 주입법을 이용한 폴리머 제품의 처리 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 정전기 방지용 플라스틱 제품에 이온주입을 행하여 그 플라스틱 제품이 정전기 방지 기능을 하고, 연성 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)에 대하여 금속층의 벗겨짐의 현상을 방지해 주는 플라즈마 이온 주입에 의한 폴리머 제품의 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for treating a polymer product using plasma ion implantation. In particular, the present invention is a polymer product by plasma ion implantation to prevent the phenomenon of peeling of the metal layer to the flexible FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) by performing ion implantation into the antistatic plastic product It relates to a processing method of.

가스 이온 또는 금속 이온 주입은 폴리머 표면에 정전기 방지(anti-static) 기능을 부여해 줄 수 있다. 일반적으로 10-8 내지 10-12Ω/㎠ 범위 이상의 전기 전도도를 갖고 있을 때 그 물질은 정전기 방지 기능이 있다.Gas ion or metal ion implantation can impart anti-static functionality to the polymer surface. Generally, the material has an antistatic function when it has an electrical conductivity in the range of 10 −8 to 10 −12 mA / cm 2.

기존의 정전기 방지를 위한 방법으로는 물리 기상 증착(physical vapor deposition: PVD)법을 이용한 Al과 같은 금속 박막 증착법, 플라스틱 소결시 탄소 분말(Carbon powder)를 함께 소결하여 전도성을 얻는 방법, 전도성 폴리머를 이용한 방법 등이 있다.Conventional methods for preventing static electricity include a thin film deposition method such as Al using physical vapor deposition (PVD), a method of obtaining conductivity by sintering carbon powder when sintering plastic, and a conductive polymer. And the method used.

물리 기상 증착법을 이용한 금속 박막 증착시 높은 전도율을 얻을 수 있어 정전기 방지 특성을 얻을 수 있으나, 금속색으로 인하여 제품의 색이 변질되며, 탄소 분말을 이용할 경우 탄소 분말이 플라스틱으로부터 떨어져(delamination) 나와 불순물로 작용하기도 한다.When the metal thin film is deposited by physical vapor deposition, high conductivity can be obtained, and thus the antistatic property can be obtained. However, the color of the product is changed due to the metal color, and when the carbon powder is used, the carbon powder is delaminated from the plastic and is impurity. It also acts as.

그러고 전도성 폴리머의 경우에 있어서도 그 가격이 매우 높게 형성 되어 있을 뿐만 아니라, 금속 성분이 포함되어 있기도 하여 유전 가열(dielectric heating)이나, 마이크로파(microwave) 가공과 같은 전자파를 이용한 소결 및 가공이 불가능하다.In the case of the conductive polymer, the price is not only very high, but also contains a metal component, and thus, sintering and processing using electromagnetic waves such as dielectric heating or microwave processing are impossible.

기존에 사용되고 있는 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)의 경우 에폭시 등의 접착제를 사용하여 금속 호일(Foil)을 열접착하여 사용하고 있거나, 진공증착과 도금을 사용하여 증착 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)를 만들기도 한다. 열접착 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)의 경우 금속 호일층이 두꺼워 습식에칭을 이용한 미세 패턴 형성이 어려우며, 증착 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)의 경우 미세패턴 형성은 가능하나 폴리머(polymer)와 금속층간의 접착력에 한계가 있어 장시간 사용 시 금속층과 폴리머 필름간에 벗겨짐 문제가 발생하기도 한다.In the case of FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD), which is used by heat-bonding metal foil with adhesive such as epoxy, or making deposition FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) using vacuum deposition and plating Also In the case of heat-bonded FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD), the metal foil layer is thick, making it difficult to form fine patterns using wet etching.In the case of evaporated FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD), fine patterns can be formed between the polymer and the metal layer. Due to the limited adhesion, peeling between the metal layer and the polymer film may occur when used for a long time.

전술한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 정전기 방지용 폴리머 제품에 이온주입을 행하여 그 필름이 정전기 방지 기능을 하고, 연성 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)에 대하여 금속층의 벗겨짐의 현상을 방지하는 강한 접착강도를 가진 치밀한 박막층을 형성하여 장시간 굴곡을 가진 환경에서 사용할 때에도, 금속 박막층이 벗겨지는 것을 방지하는 플라즈마 이온 주입에 의한 폴리머 제품의 처리 방법을 제공하는 것이다. In order to solve the above problems, an object of the present invention is to perform ion implantation into an antistatic polymer product to prevent the film from acting as an antistatic agent and to remove the phenomenon of peeling of the metal layer with respect to the flexible FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD). The present invention provides a method for treating a polymer product by plasma ion implantation that prevents the metal thin film layer from peeling off even when used in an environment having a long bending by forming a dense thin film layer having a strong adhesive strength to prevent it.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 플라즈마 이온 주입에 의한 폴리머 제품의 처리 방법은, 냉각 장치가 설치된 진공 챔버 내의 지지대에 폴리머 제품을 위치시키는 단계, 상기 진공 챔버에 진공 상태를 형성하고, 상기 폴리머 제품 표면을 플라즈마 에칭하여 클리닝하는 단계, 상기 클리닝된 폴리머 제품 표면에 플라즈마 상태의 가스 또는 금속 이온을 주입하는 단계, 및 진공 상태를 해제하고 상기 폴리머 제품을 반출하는 단계를 포함하여 플라즈마 이온 주입공정에 의한 정전기를 방지한다.In order to achieve the above object, a method of processing a polymer product by plasma ion implantation according to the present invention includes: placing a polymer product on a support in a vacuum chamber in which a cooling device is installed, forming a vacuum in the vacuum chamber, and Plasma etch cleaning the product surface, injecting gas or metal ions in a plasma state into the cleaned polymer product surface, and releasing the vacuum and removing the polymer product. To prevent static electricity.

또한, 본 발명은 플라즈마 이온 주입공정을 이용한 벗겨짐 현상을 크게 감소시킬 수 있는 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) 제작방법을 위해서, 냉각 장치가 설치된 진공 챔버 내의 지지대에 폴리머 제품을 위치시키는 단계, 상기 진공 챔버에 진공 상태를 형성하고, 상기 폴리머 제품 표면을 플라즈마 에칭하여 클리닝하는 단계, 상기 크리닝 된 폴리머 필름에 ICP(Inductively Coupled Plasma)나 핫 필라민트와 같은 가스 이온 소스나 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 스퍼터(Sputter), 캐소드 아크(Cathodic Arc)와 같은 금속 이온 소스를 사용하여 금속/가스 이온을 폴리머에 주입하여 금속/폴리머 혼합 이온주입층을 형성시키는 단계, 상기 폴리머에 PVD(physical vapor deposition), CVD(chemical vapor deposition) 금속 소스나 전기도금법을 사용하여 금속 전도층을 형성하는 단계, 및 진공 상태를 해제하고 상기 폴리머 제품을 반출하는 단계를 포함한다.The present invention also provides a method for manufacturing a flexible printed circuit board (FPCB) that can greatly reduce the peeling phenomenon using a plasma ion implantation process, placing a polymer product on a support in a vacuum chamber in which a cooling device is installed, the vacuum chamber. Forming a vacuum on the surface of the polymer product and cleaning the surface of the polymer product by plasma etching; a gas ion source such as ICP (Inductively Coupled Plasma) or hot filament, a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), Implanting metal / gas ions into the polymer using a metal ion source such as sputter or cathodic arc to form a metal / polymer mixed ion implantation layer, physical vapor deposition (PVD) on the polymer, Forming a metal conductive layer using a chemical vapor deposition (CVD) metal source or electroplating method, and Off state, and a step for carrying the said polymers.

이러한 플라즈마 이온 주입에 의한 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) 용 폴리머 제품의 처리 방법구성에 따라서, 본 발명은 금속(Cu)을 폴리이미드와 같은 폴리머 필름 내에 삽입, 즉 이온주입 시켜 Cu/PI의 혼합층을 만들어 주도록, 금속이 폴리머 위에 붙어 있는 것이 아니라 수백 옹스트롱 깊이로 들어가 있는 것으로 구성하기 때문에 기존 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)의 치명적인 단점이였던 벗겨짐 현상이 없다. 이는 금속/폴리머 혼합층은 금속 특히 구리 증착에 있어서 계면의 스트레스를 완화 시켜 주게 되며 이는 금속-폴리머 접착층에 큰 접착력을 주게 되기 때문이다. 따라서 수많은 굴곡이 요구되는 가혹한 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) 사용환경 에서도 장시간 수명이 보장되게 된다. According to the configuration of the method for processing polymer products for FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) by plasma ion implantation, the present invention inserts metal (Cu) into a polymer film such as polyimide, that is, ion implants to form a mixed layer of Cu / PI. In order to make it, the metal does not stick to the polymer but goes into hundreds of angstroms, so there is no flaking that was a fatal drawback of the existing FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD). This is because the metal / polymer mixed layer relieves the stress of the interface in metal deposition, especially copper deposition, because it gives a great adhesion to the metal-polymer adhesive layer. This ensures long life even in harsh FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) environments where numerous bends are required.

또한, 본 발명에 의한 플라즈마 이온 주입에 의한 폴리머 제품의 처리 방법은 정전기 방지용 폴리머 제품과 접착능력이 크게 향상된 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)에 적용된다. In addition, the treatment method of the polymer product by plasma ion implantation according to the present invention is applied to the antistatic polymer product and FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) greatly improved adhesion.

첫째 폴리머 제품에 금속이나 가스 이온주입을 해주게 되면 그 폴리머 제품이 정전기 방지 기능을 가져 전자제품 포장 또는 전기용품 패키지 구성 등에 사용될 수 있다.First, when metal or gas ion implantation is applied to a polymer product, the polymer product has an antistatic function and can be used for electronics packaging or electric product packaging.

둘째, FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)는 또 다른 개념으로 정전기 방지와는 상관없이 금속층의 벗겨짐(여기서 금속층은 도체, 폴리머는 부도체의 역할)의 현상을 방지해 주는 역할이다.Second, FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) is another concept to prevent the phenomenon of peeling of the metal layer (where the metal layer acts as a conductor and the polymer acts as a non-conductor) regardless of the prevention of static electricity.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 플라즈마 이온 주입에 의한 폴리머 제품의 처리 방법을 상세히 설명한다. Hereinafter, a method of treating a polymer product by plasma ion implantation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

폴리머에 가스 이온 주입을 할 경우 표면에 존재하는 수소-탄소-산소 결합을 분해하여 탄소-탄소 결합을 만들어 전도성을 갖게 해준다. 또한 폴리머 표면에 금속 이온 주입을 시행하면 고분자 표면에 전도성 특성을 부여해 줄 수 있다. Gas ion implantation in polymers decomposes the hydrogen-carbon-oxygen bonds on the surface, creating a carbon-carbon bond that provides conductivity. In addition, the metal ion implantation on the surface of the polymer can impart a conductive property to the surface of the polymer.

도 1은 본 발명에 따른 이온 주입장치에 의해 폴리머 구조 내로 불순물 이온이 침입했을 때 일어나는 현상을 보여주고 있다. 체인(Chain) 구조를 가진 폴리머 또는 고분자 필름 내부로 외부 이온이 침입되게 되면 폴리머 체인이 끊어지게 되고 불순물 원자가 위치하게 된다. 이 때 최외각의 끊어진 구조간의 최외곽 전자들이 이동할 수 있게 되어 전도성을 갖게 된다. 또한 체인을 끊어줌으로 인해서 탄소 원자들끼리 결합하게 되어 전도성을 갖게 된다. Figure 1 shows a phenomenon that occurs when impurity ions intrude into the polymer structure by the ion implanter according to the present invention. When external ions enter the polymer or polymer film having a chain structure, the polymer chain is broken and impurity atoms are located. At this time, the outermost electrons between the outermost broken structures can be moved to have conductivity. In addition, by breaking the chain, the carbon atoms are bonded to each other to become conductive.

이때 폴리머 제품의 처리시 불순물 원자가 금속이면 폴리머 표면 전체에 골고루 분포되어 전도성을 갖게 해준다. 금속 이온에 의한 폴리머 표면의 메탈라이징(metalizing) 현상은 전자제품에 이용되는 플라스틱 표면에 전도성을 부여해 줌으로 인해서 정전기 방지 기능이 추가될 수 있다. At this time, if the impurity atom is a metal during the processing of the polymer product, it is evenly distributed throughout the polymer surface to make it conductive. Metallizing of the polymer surface by metal ions may add an antistatic function by providing conductivity to the plastic surface used in electronic products.

이에 발명의 플라즈마 이온 주입에 의한 폴리머 제품의 처리 방법을 설명한다. The following describes a method for treating a polymer product by plasma ion implantation of the present invention.

우선, 폴리머 표면에 이온주입을 하게 되는 이유는 크게 두 가지가 있다. 첫 번째는 폴리머 표면에 전도성을 주게 되어 정전기 방지 기능을 갖게 되는 것이다. 그 메커니즘은 고분자내의 결합구조를 깨고 수소-산소 결합을 만들거나, 탄소-탄소 결합을 만들어 전도성을 부여한다고 알려져 있다. First, there are two main reasons for ion implantation on the polymer surface. The first is to give a conductive surface to the polymer and thus have an antistatic function. The mechanism is known to break the bond structure in the polymer to form hydrogen-oxygen bonds or to create carbon-carbon bonds to impart conductivity.

두 번째는 기존 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)는 수많은 굴곡이 요구되는 사용 환경에서 고분자와 금속사이의 결합력이 워낙 약한 이유로써, 폴리이미드 등의 폴리머 필름과 금속층(Cu, Al 등)의 결합력이 약해 벗겨지게 되는 단점을 극복해 주기 위해 사용된다. 현재 많이 사용되고 있는 방법은 금속과 고분자 모두 결합력이 강한 물질인 Cr, Ni-Cu, Ni-Cr 합금을 접착층으로 사용해서 접착 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)가 제작되고 있다. 본 발명에서는 금속(Cu)을 폴리이미드 내에 삽입, 즉 이온주입 시켜 Cu/PI의 혼합층을 만들어 주는 것이다. 이러한 혼합층은 위에 금속이 증착 되었을 때 이형물질이 아닌 연고로 굉장히 높은 접착 특성을 유지하게 된다. 따라서 본 기술이 적용된 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)는 기존 금속증착 방법이 갖고 있던 접착력 문제를 해결해 줄 수가 있어 얇은 두께를 가진 금속박막의 증착을 가능하게 한다. 이것은 현재 사용되고 있는 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)의 회로선폭을 200㎛ 이내 패턴(pattern)에서, 30㎛ 이하의 패턴을갖도록 함으로써 COF(Chip On 필름)등에 사용할 수 있도록 한다.Second, the existing FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) is a weak bonding force between polymer and metal in the use environment where a lot of bending is required, and the bonding force between polymer film such as polyimide and metal layer (Cu, Al, etc.) is weak. It is used to overcome the disadvantage of peeling off. Currently, a method that is widely used, an adhesive FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) is manufactured by using Cr, Ni-Cu, and Ni-Cr alloys, which have strong bonding strengths, for both metals and polymers. In the present invention, the metal (Cu) is inserted into the polyimide, that is, ion implanted to form a mixed layer of Cu / PI. This mixed layer maintains a very high adhesive property when the metal is deposited on the ointment rather than the release material. Therefore, FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) with this technology can solve the adhesion problem of the existing metal deposition method, which enables the deposition of thin metal films. This allows the circuit line width of the FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) currently used to have a pattern of 200 μm or less and a pattern of 30 μm or less so that it can be used for a chip on film (COF) or the like.

이하에서 본 발명의 방법의 각 단계를 상세히 설명한다.Hereinafter, each step of the method of the present invention will be described in detail.

먼저, 냉각 장치가 설치된 진공 챔버 내의 지지대에 폴리머 제품을 위치시킨다. 상기 폴리머 제품은 그 재질이 PE(polyethylene), PC(polycarbonate), PEI(polyetherimide), PS(Polystyrene), PI(polyimide), PP(polypropylene), PET(Polyethyleneterephtalate) 등이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. First, the polymer product is placed on a support in a vacuum chamber in which a cooling device is installed. The polymer product is preferably made of polyethylene (PE), polycarbonate (PC), polyetherimide (PEI), polystyrene (PS), polyimide (PI), polypropylene (PP), polyethylene terephtalate (PET), etc., but is not limited thereto. .

다음에, 상기 진공 챔버에 진공 상태를 형성하고, 상기 폴리머 제품 표면을 플라즈마 에칭(plasma etching)하여 클리닝(cleaning)한다. 이러한 플라즈마 에칭은 폴리머 제품 표면의 세정과 표면 활성화를 위해서 행해진다. 상기 플라즈마 에칭시 펄서(pulser)에 의해서 인가되는 전압이 (-) 1 내지 (-)100kV인 것이 바람직하다. Next, a vacuum state is formed in the vacuum chamber, and the polymer product surface is plasma etched to clean. Such plasma etching is performed for cleaning and surface activation of the polymer product surface. The voltage applied by the pulser during the plasma etching is preferably (−) 1 to (−) 100 kV.

이후에, 상기 클리닝된 폴리머 제품 표면에 플라즈마 상태의 가스 이온 또는 금속 이온을 주입한다. 또한, 상기 폴리머 제품 또는 고분자 필름 내부로 금속 이온을 주입하는 공정을 거친 후, 금속도전층(코팅층)을 형성하는 공정을 추가하여 치밀한 박막층을 얻을 수 있다. 그리고, 상기 가스 이온의 소스(source)로 Ar, N2, O2 등이 바람직하며, 상기 금속 이온의 소스로 Al, Cu, Ni, Cr, Ti 등이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 상기 가스 이온 또는 금속 이온 주입시 펄서에 의해서 인가되는 전압은 (-) 1 내지 (-)100kV가 바람직하다. 상기 플라즈마 상태의 금속 이온을 발생시키는 장치는 스퍼터(sputter) 또는 아크(arc)가 바람직하다. 또한, 상기 플라즈마 금속이온발생장치는 듀얼 마그네트론 스퍼터링 소스(Dual Magnetron Sputtering source)로 구성하여 사용할 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.Thereafter, gas ions or metal ions in a plasma state are implanted into the cleaned polymer product surface. In addition, after the step of injecting the metal ions into the polymer product or the polymer film, a dense thin film layer can be obtained by adding a step of forming a metal conductive layer (coating layer). Ar, N 2 , O 2, and the like are preferable as the source of the gas ions, and Al, Cu, Ni, Cr, Ti, etc. are preferable as the source of the metal ions, but are not limited thereto. In the gas ion or metal ion implantation, the voltage applied by the pulser is preferably (−) 1 to (−) 100 kV. The apparatus for generating metal ions in the plasma state is preferably a sputter or an arc. In addition, the plasma metal ion generating device may be configured by using a dual magnetron sputtering source, but is not limited thereto.

다음에, 진공 상태를 해제하고 상기 폴리머 제품을 반출하여 본 발명의 방법이 종료된다. Next, the vacuum is released and the polymer product is taken out to end the method of the present invention.

본 발명의 방법에서 첫 단계인 상기 폴리머 제품을 위치시키는 단계 다음에, 상기 폴리머 제품으로부터 소정 거리 이격시켜 그리드(grid)를 위치시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 폴리머 제품의 날카로운 표면에 전기장이 집중되어 생기는 아킹(Arcing) 현상을 방지할 수 있게 된다. 보통 상기 폴리머 제품으로부터 1 내지 20㎝ 떨어진 위치에 상기 그리드를 설치하게 되며, 부도체인 폴리머에 (+) 전하를 가진 이온이 충돌할 수 있도록 도와주는 역할을 한다. 그 재질은 스테인레스인 것이 바람직하다. It is further preferred to include the step of positioning the polymer product, which is the first step in the method of the invention, followed by a distance from the polymer product. This prevents arcing caused by the concentration of an electric field on the sharp surface of the polymer product. Usually, the grid is installed at a distance of 1 to 20 cm from the polymer product, and serves to help the ions having positive charges collide with the insulator polymer. It is preferable that the material is stainless.

본 발명을 이용하여 폴리머 필름 쉬트(폴리머 필름 sheet)에 금속 이온을 주입한 후 표면 저항 측정기를 이용하여 저항을 측정한 결과 3 내지 5Ω/㎠의 값을 갖는 것으로 나타났다.Injecting metal ions into the polymer film sheet (polymer film sheet) using the present invention, the resistance was measured using a surface resistance meter, it was found to have a value of 3 ~ 5 Ω / ㎠.

도 2에서 본 발명에 의하여 금속 이온이 주입된 폴리머의 형상을 보여주고 있다. Figure 2 shows the shape of the polymer implanted with metal ions by the present invention.

도 3c 는 본 발명을 이용하여 개발한 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)의 단면도이고, 도 3a, 도3b 는 각각 기존의 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) 단면의 개념도를 보여주고 있다.  3C is a cross-sectional view of a FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) developed using the present invention, and FIGS. 3A and 3B show a conceptual diagram of a conventional FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) cross section, respectively.

도 3a, 도3b로 예시된 기존 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)제작에 있어서 금속-폴리머 필름간의 접착은 에폭시 등의 열접착층(도 3a)이나 비교적 폴리머와 접착 특성이 좋은 Cr, Cu-Ni, Ni-Cr 합금(도 3b)을 사용하고 있다. 이중 도 3a에 도시된 열접착층을 사용한 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)의 경우 수십 ㎛ 이상의 두께를 갖고 있어 미세패턴 형성이 어려우며, 도3b에 도시된 금속 접착층을 사용한 경우에 접착력에 한계를 나타내고 있다. 즉, 기존 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)는 금속-폴리머 간의 분리 현상을 해결하지 못하고 있다.In the conventional FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) production illustrated in FIGS. 3A and 3B, the adhesion between the metal-polymer film is a thermal adhesive layer (FIG. 3A) such as epoxy, or Cr, Cu-Ni, Ni, which has relatively good adhesion properties with polymers. -Cr alloy (FIG. 3B) is used. In the case of FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) using the heat adhesive layer shown in Figure 3a has a thickness of several tens of micrometers or more, it is difficult to form a fine pattern, it shows a limit to the adhesive strength when using the metal adhesive layer shown in Figure 3b. That is, the existing FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) does not solve the separation phenomenon between the metal and the polymer.

그러나 도 3c에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)의 경우 금속-폴리머간의 혼합층 형성을 통해 벗겨짐 방지되는 접착특성이 향상됨을 볼 수 있다. However, as shown in FIG. 3C, in the case of the FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) according to the present invention, it can be seen that the adhesion property is prevented from peeling through the formation of the mixed layer between the metal and the polymer.

본 발명의 플라즈마 이온 주입에 의한 폴리머 제품의 처리 방법은 정전기 방지 기능이 우수하며, 폴리머 제품의 색이 크게 변질되지 않게 하고, 폴리머 제품으로부터 불순물이 떨어져 나오지 않게 하며, 제조 비용이 비교적 저렴하다. The method for treating a polymer product by plasma ion implantation of the present invention is excellent in antistatic function, does not significantly change the color of the polymer product, prevents impurities from falling out of the polymer product, and the manufacturing cost is relatively low.

또한 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)의 경우에 본 기술을 적용했을 때, 전도층으로 사용되는 금속박막과 절연층으로 사용되는 폴리머 필름과의 접착능력이 크게 향상되어 있는 것으로 나타나 장시간 굴곡에 요구되는 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)의 특성 및 수명을 크게 향상시켜 주는 것으로 나타났다.In addition, in the case of FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD), when the present technology is applied, the adhesion ability between the metal thin film used as the conductive layer and the polymer film used as the insulating layer is significantly improved. It has been shown to greatly improve the characteristics and life of (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD).

이상에서 살펴본 본 발명은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention described above has been described in detail only with respect to the specific examples described, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes are possible within the technical spirit of the present invention, and such modifications and modifications belong to the appended claims. will be.

도 1은 외부 이온 침입에 대한 체인간 분리 현상을 설명하는 도면BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 illustrates the interchain separation phenomenon for external ion intrusion

도 2는 본 발명에 의하여 금속 이온을 주입한 폴리머 표면의 형상을 촬영한 사진Figure 2 is a photograph of the shape of the polymer surface implanted with metal ions according to the present invention

도 3a ,도3b, 및 도 3c 는 각각 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) 단면의 개념도.3A, 3B, and 3C are conceptual views of the FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) cross section, respectively.

Claims (6)

플라즈마 이온 주입에 의한 폴리머 제품의 처리 방법에 있어서, In the method of processing a polymer product by plasma ion implantation, 냉각 장치가 설치된 진공 챔버 내의 지지대에 PI(polyimide), PET(Polyethyleneterephtalate) 의 고분자 재질 중에 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 폴리머 제품을 위치시키고 금속재질의 그리드를 제품 주위에 위치시키는 단계,Placing a polymer product selected from the group consisting of polyimide (PI) and polyethylene terephtalate (PET) on a support in a vacuum chamber in which a cooling device is installed, and placing a metal grid around the product; 상기 진공 챔버에 진공 상태를 형성하고, 상기 폴리머 제품 표면을 - 1kV에서 - 100kV사이의 그리드 바이어스 전압으로 플라즈마 에칭하여 클리닝하는 단계,Forming a vacuum in the vacuum chamber and cleaning the polymer product surface by plasma etching with a grid bias voltage between -1 kV and-100 kV, -1kV 에서 - 100kV 사이의 바이어스 전압으로, Al, Cu, Ni, Cr, 및 Ti로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 금속 이온 및 Ar, N2, 및 O2로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 가스 이온주입을 시행하며, 상기 가스이온 및 구리와 같은 금속(Cu+)이온을 폴리머 내에 이온주입 시켜 외부 침입 이온과 기존 고분자 표면과의 혼합층을 형성하는 것을 더 포함하는 단계, 및,A bias voltage between -1 kV and -100 kV, the metal ion being at least one selected from the group consisting of Al, Cu, Ni, Cr, and Ti and at least one selected from the group consisting of Ar, N 2 , and O 2 Performing a gas ion implantation, and further comprising forming a mixed layer of external invading ions and an existing polymer surface by ion implanting metal (Cu + ) ions such as gas ions and copper into a polymer, and 진공 상태를 해제하고 상기 폴리머 제품을 반출하는 단계를 포함하여, 플라즈마 이온 주입공정을 이용한 정전기를 방지하고, FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)의 금속박막층에 높은 접착력을 주는 플라즈마 이온 주입에 의한 폴리머 제품의 처리 방법.Including the step of releasing the vacuum state and taking out the polymer product, to prevent the static electricity using the plasma ion implantation process, the polymer product by plasma ion implantation of high adhesion to the metal thin film layer of FPCB (FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD) Treatment method. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 가스이온 소스는 ICP(Inductively Coupled Plasma), 핫 필라민트의 가스 플라즈마 소스를 가지며, 상기 플라즈마 금속이온발생장치로서 듀얼 마그네트론 스퍼터링 소스(Dual Magnetron Sputtering source)를 사용하여 금속이온 소스를 발생하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 이온 주입에 의한 폴리머 제품의 처리 방법. The gas ion source has an ICP (Inductively Coupled Plasma) and a hot plasma gas plasma source, and generates a metal ion source using a dual magnetron sputtering source as the plasma metal ion generator. A method of treating a polymer product by plasma ion implantation. 삭제delete
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