KR100560672B1 - surface treated copper foil and the preparation method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 동 또는 동 합금 기재(10); 및 상기 기재(10)의 일측 표면(20) 또는 양측 표면(20, 21)에 형성되는, 적어도 철(Fe)을 포함하고, 거침도금처리 및 배리어층 형성의 효과를 동시에 갖는, 한개의 층의 도금층(30);을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 동박을 개시하고, 또한, 동 또는 동 합금 기재(10)를 제공하는 단계(S100); 및 상기 기재(10)의 일측 표면(20) 또는 양측 표면(20, 21)을 구리, 코발트, 철 및 니켈을 포함하는 전해액으로 전해도금처리하는 단계(S300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 동박의 제조 방법을 개시한다. 본 발명의 고성능 PCB 및 FPC는 물론 PDP등의 디스플레이 제품의 EMI 차폐용 쉴드재등에 다양하게 사용되는 저조도 표면 처리 동박 및 그 제조방법에 따라, 거침도금처리 및 배리어층 형성에 의한 효과를 동시에 달성하는 하나의 도금층 형성이 가능하여 공정이 단순화되어 생산성이 향상될 뿐만 아니라, 광택이 나지 않으며 흑색입자가 묻어나지 않고, 에칭성, 내산화성, 내열성 및 내약품성이 우수하며, 높은 박리 강도를 나타내는, 진한 흑색 도금층을 갖는 저조도 표면 처리 동박을 얻을 수 있는 효과를 달성하게 된다. In the present invention, copper or copper alloy substrate (10); And at least iron (Fe), which is formed on one surface 20 or both surfaces 20 and 21 of the substrate 10, and simultaneously has the effects of rough plating and barrier layer formation. Plating layer 30; Disclosing the surface-treated copper foil, characterized in that it comprises, and further comprising providing a copper or copper alloy substrate (10) (S100); And electroplating one side surface 20 or both side surfaces 20 and 21 of the substrate 10 with an electrolyte solution containing copper, cobalt, iron, and nickel (S300). The manufacturing method of a processed copper foil is disclosed. According to the high-performance PCB and FPC of the present invention, as well as low roughness surface-treated copper foil used in various shielding materials for EMI shielding of display products such as PDP, and the manufacturing method thereof, the effects of rough plating and barrier layer formation are simultaneously achieved. It is possible to form one plating layer, which simplifies the process to improve productivity, and it is not glossy, does not have black particles, and has excellent etching resistance, oxidation resistance, heat resistance and chemical resistance, and high peel strength. The effect which can obtain the low roughness surface-treated copper foil which has a black plating layer is achieved.
전해도금, 동박, 흑화, 도금층, 거침도금처리, 배리어층, 쉴드재, 저조도Electroplating, Copper Foil, Blackening, Plating Layer, Rough Plating, Barrier Layer, Shield Material, Low Light
Description
도 1은 종래의 표면 처리 동박을 나타내는 단면 개략도, 1 is a cross-sectional schematic diagram showing a conventional surface-treated copper foil,
도 2는 종래의 표면 처리 동박의 제조 과정을 나타내는 흐름도, 2 is a flowchart showing a manufacturing process of a conventional surface-treated copper foil;
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 표면 처리 동박의 제조 과정을 나타내는 흐름도,3 is a flow chart showing a manufacturing process of the surface-treated copper foil according to an embodiment of the present invention,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 기재의 일측 표면에 형성된 도금층을 나타내는 개략도, 4 is a schematic view showing a plating layer formed on one surface of a substrate according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 기재의 양측 표면에 형성된 도금층을 나타내는 개략도, 5 is a schematic view showing plating layers formed on both surfaces of a substrate according to one embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 일실예에 따른 표면 처리 동박을 나타내는 단면 개략도, 6 is a sectional schematic view showing a surface-treated copper foil according to one embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 실시예1에 따른 표면 SEM 사진, 7 is a SEM image of the surface according to Example 1 of the present invention,
도 8은 본 발명의 실시예2에 따른 표면 SEM 사진이다.8 is a surface SEM photograph according to Example 2 of the present invention.
*도면의 주요부호에 대한 간단한 설명** Brief description of the major symbols in the drawings *
10: 기재 20: 기재의 일측면10: base material 20: one side of the base material
21: 기재의 타측면 30: 도금층21: other side of substrate 30: plating layer
40: 크로메이트층40: chromate layer
본 발명은 표면 처리 동박 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 주로 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)이나 연성회로기판(FPC: FIexible Printed Circuit Board) 또는 특히 PDP등의 디스플레이 제품의 EMI(ElectroMagnetic Interference) 차폐용 쉴드재 등에 다양하게 사용되는 동박 및 그 제조 방법에 있어서, 기존과 같이 거침도금처리공정과 배리어층 형성의 두가지 공정을 수행하지 않고도, 거침도금처리 및 배리어층 형성에 의한 효과를 동시에 달성하는 한개의 층의 도금층 형성이 가능하여, 공정 효율 및 생산성을 높이고, 한편, 미세 패턴 형성시의 에칭성, 내산화성, 내열성 및 내약품성이 향상되고, 양호한 박리강도를 가지며, 특히 쉴드재에의 이용이 적합하도록 흑색입자가 묻어나지 않는, 무광택의 진한 흑색 도금층을 갖는 표면 처리 동박 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface-treated copper foil and a method of manufacturing the same, and in particular, mainly to a printed circuit board (PCB), a flexible printed circuit board (FPC), or in particular a display product such as a PDP (EMI). ElectroMagnetic Interference) Copper foil used in various kinds of shielding materials for shielding and manufacturing method thereof have the advantages of rough plating treatment and barrier layer formation without performing two processes of rough plating treatment and barrier layer formation. It is possible to form a plating layer of one layer to be achieved at the same time, thereby improving process efficiency and productivity, while improving etching resistance, oxidation resistance, heat resistance and chemical resistance at the time of fine pattern formation, and having good peeling strength, in particular, shielding material. In the surface-treated copper foil which has a matte black plating layer which black particle | grains do not adhere so that use for the sintering is suitable, and its manufacturing method It is about.
근래 자발광으로 보기 쉽고, 시야각이 넓고, 대화면화가 가능하고 구동 스피드가 빠른 것을 특징으로 한 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel)이 멀티미디어 디스플레이 기기등에 급속도로 확대 적용되고 있다. Recently, plasma display panels (PDPs), which are easy to see by self-luminescence, have a wide viewing angle, large screens, and fast driving speeds, are rapidly being applied to multimedia display devices.
이러한 PDP는 기체방전을 이용한 표시 디바이스이며, 관내에 봉입되어 있는 기체를 방전에 의해 여기해서, 자외영역에서 근적외영역에 이르기까지 넓은 파장의 선 스펙트럼을 발생시킨다. Such a PDP is a display device using gas discharge, and excites a gas enclosed in a tube by discharge to generate a line spectrum having a broad wavelength from the ultraviolet region to the near infrared region.
즉, PDP의 관내에는 형광체가 배치되고 있으며, 이 형광체는 자외영역의 선 스펙트럼으로 여기되어 가시영역의 광을 발생시키고, 근적외영역의 선 스펙트럼의 일부는 PDP의 표면 유리로부터 관외에 방출된다.That is, a phosphor is disposed in the tube of the PDP, and the phosphor is excited by the line spectrum of the ultraviolet region to generate light in the visible region, and a part of the line spectrum of the near infrared region is emitted from the surface glass of the PDP to the outside of the tube.
그런데 이 근적외영역의 파장은 리모트 컨트롤 장치나 광통신등에 사용되는 파장(800nm∼1000nm)과 가깝고, 결국 상기 기기들이 PDP의 근방에서 동작하는 경우, 오동작을 일으킬 우려가 있으며, 또한, PDP의 구동에 의해 마이크로파나 초저주파 등 인체에 유해한 전자파가 발생하게 되는 바, 따라서, 이러한 전자파로 인한 기기의 오작동 및 인체에 대한 유해성등을 막기 위해서는 전자파 쉴드재가 필요하다.However, the wavelength of this near-infrared region is close to the wavelength (800 nm to 1000 nm) used for remote control devices and optical communications, and eventually causes malfunction if the devices operate near the PDP. Therefore, electromagnetic waves harmful to the human body, such as microwave or ultra low frequency, are generated. Therefore, an electromagnetic shielding material is required in order to prevent malfunction of the device and harmful effects to the human body due to such electromagnetic waves.
그런데 PDP와 같은 디스플레이 제품에 대한 쉴드재는 전자파 차폐 효과뿐만 아니라, 이미지 재현부 영상이 전자파 쉴드재를 통과하여 보일 수 있도록 적절한 투광성을 또한 가져야 한다. However, the shielding material for display products such as PDP should not only have an electromagnetic shielding effect, but also have an appropriate light transmitting property so that the image reproducing part image can be seen through the electromagnetic shielding material.
이를 위해 유리나 투명 수지 판상에 도전성 금속을 이용하여 개구부를 가지는 미세 패턴을 형성하여 전자파 차폐의 효과와 더불어 광투과성을 확보하는 방법이 있고, 이러한 도전성 금속층중 많이 사용되고 있는 것 중 하나가 동박이다.To this end, there is a method of forming a fine pattern having an opening using a conductive metal on a glass or transparent resin plate to secure light transmittance along with the effect of electromagnetic shielding. One of many conductive metal layers is copper foil.
그러나, 도전성 금속층의 패턴이 금속 광택을 갖는 경우, 금속층의 PDP 표시화면으로부터의 출사광이 쉴드판에서 반사되고 표시 화면에 돌아오거나, PDP 표시 화면의 평활에 의해 외부로부터 광이 표시 화면에 입사할 때 입사광이 반사하게 된다.However, when the pattern of the conductive metal layer has metallic luster, the light emitted from the PDP display screen of the metal layer is reflected on the shield plate and returned to the display screen, or light from outside is incident on the display screen by the smoothing of the PDP display screen. When the incident light is reflected.
이 때문에 쉴드판의 빛의 투과율이 내려가고 표시 화면의 시인성이 악화된다 는 문제점을 갖는 바, 이를 해결하기 위해, 동박의 표면을 흑화하는 방법 예를 들어 동박의 표면에 흑색을 갖는 절연성 산화피막, 전도성 산화피막, 화성피막, 전기도금층을 형성하는 기술이 이용되고 있다. For this reason, the light transmittance of the shield plate is lowered and the visibility of the display screen is deteriorated. To solve this problem, a method of blackening the surface of the copper foil, for example, an insulating oxide film having a black color on the surface of the copper foil, Techniques for forming conductive oxide films, chemical conversion films, and electroplating layers have been used.
그러나, 상기 절연성 산화피막의 경우 비전도성이라는 단점이 있으며, 전도성 산화피막의 경우는 완전 흑화가 어렵다는 단점이 있고, 화성피막의 경우는 전도성이 불균일하며 고온가공이 필요한 단점이 알려져 있다. 그리고 흑색 전기도금층 형성의 경우에는 전도성 및 가공성이 용이하다는 장점은 있으나 광택이 나기 쉬운 단점이 있다. However, the insulating oxide film has a disadvantage of being non-conductive, and the conductive oxide film has a disadvantage in that it is difficult to completely blacken, and in the case of the chemical film, there is a disadvantage that the conductivity is uneven and high temperature processing is required. In the case of forming a black electroplating layer, there is an advantage of easy conductivity and processability, but has a disadvantage of easy gloss.
따라서 동박의 표면에 흑색 입자가 묻어나지 않는 무광택의 흑색 전기도금층을 형성하여 디스플레이 제품의 쉴드재에 대한 시인성을 높이는 것이 예의 요구되며, 동시에 쉴드재의 개구율을 높이기 위해 수십 ㎛ 전후의 미세 패턴이 형성되어야 하므로 동박 표면 조도가 작아야 하고, 에칭성, 내산화성, 내열성 및 내약품성이 우수해야 하며, 박리강도도 저하되지 않아야 하는 특성 역시 더불어 요구된다.Therefore, it is polite to increase the visibility of the shielding material of the display product by forming a matte black electroplating layer that does not have black particles on the surface of the copper foil, and at the same time, a fine pattern of several tens of micrometers should be formed to increase the opening ratio of the shielding material. Therefore, copper foil surface roughness should be small, the etching resistance, oxidation resistance, heat resistance and chemical resistance should be excellent, and also the peel strength should not be lowered also requires properties.
한편, 일반적으로 전해동박은 황산동 용액에서 연속적인 전해전착법으로 동생박(raw foil)을 만들고, 이를 판과의 접착력 향상을 위해 동생박면에 동(copper) 노듈(nodule)을 형성하는 거침도금처리를 하고 거침 처리된 표면에 배리어(barrier) 층을 형성시킨 후 전해 크로메이트 (chromate) 방청 처리하여 전해동박을 얻고 있으며 이러한 거침도금처리 및 배리어층 형성시 포함되는 원소의 종류, 양 및 도금조건에 의해 동박의 특성과 색을 조절할 수 있다.On the other hand, in general, the electrolytic copper foil is made of a continuous foil in a copper sulfate solution by a continuous electrolytic electrodeposition (raw foil), and the rough plating treatment to form a copper nodule (copper nodule) on the surface of the brother to improve the adhesion with the plate After forming a barrier layer on the roughened surface, an electrolytic chromate was used to obtain an electrolytic copper foil. The type, amount, and plating conditions of the copper foil were used to obtain the electrolytic copper foil. You can adjust the characteristics and colors.
도 1은 종래의 표면 처리 동박을 나타내는 단면 개략도이고, 도 2는 종래의 표면 처리 동박을 제조하는 방법을 나타내는 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional schematic drawing which shows the conventional surface treatment copper foil, and FIG. 2 is a flowchart which shows the method of manufacturing the conventional surface treatment copper foil.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 표면 처리 동박의 단면을 살펴보면, 기재(1)상에 거침도금처리를 통해 노듈(2)이 형성되고, 상기 노듈(2)상에 배리어층(3)이 형성되며, 상기 배리어층(3)상에 크로메이트층(4)이 형성됨을 알 수 있다. As shown in FIG. 1, when a cross section of a conventional surface-treated copper foil is examined, a
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 표면 처리 동박을 제조하기 위해서는, 먼저, 황산동 용액에서 연속적인 전해전착법으로 절연기판에 접착될 동생박을 만들고(S10), 필요에 따라 동생박의 면에 생성된 동산화물을 제거하여 표면처리될 면을 활성화(activation)시킨 후(S20), 절연기판과의 기계적 접착력 향상을 위해 거침처리(S30)를 수행하고, 이 후 화학적 결합력 향상을 위해 거침처리된 표면에 금속도금처리(S40)을 하여 배리어층(3)을 형성시킨다. 그리고 필요에 따라, 부식 방지를 위한 전해 크로메이트 방청처리(S50)를 하여 크로메이트층(4)을 형성하게 된다.That is, as shown in Figure 2, in order to manufacture a conventional surface-treated copper foil, first, to make a brother foil to be bonded to the insulating substrate by a continuous electrolytic electrodeposition method in a copper sulfate solution (S10), if necessary After activating the surface to be surface-treated by removing copper oxide formed on the surface (S20), roughening treatment (S30) is performed to improve mechanical adhesion with the insulating substrate, and then roughening to improve chemical bonding strength. The metallization treatment S40 is performed on the treated surface to form the
상기 노듈(2) 형성을 위해 실시되는 거침도금처리(S30)란 조면화 처리(roughening process)로서, 이는 동박의 표면에 전해도금을 통해 노듈(nodule)을 형성하는 것이고, 이러한 노듈은 동박의 표면에 요철을 형성하여 표면 조도를 증가시켜준다.Rough plating treatment (S30) is performed to form the nodule (2) is a roughening process (roughening process), which forms a nodule (nodule) through the electroplating on the surface of the copper foil, this nodule is the surface of the copper foil It forms irregularities in the surface to increase the surface roughness.
상기 금속도금처리(S40)는, 조면화 처리가 완료된 동박의 표면에 이종금속을 입히는 방법에 따라 배리어층(3)을 형성하는 것으로서, 종래 배리어층(4) 형성에 사용하여 왔던 이종금속들로서는 아연, 크롬, 황동, 니켈, 코발트, 몰리브덴, 텅스텐, 주석 등이 있으며, 합금계로서 이들 중 2개 이상의 금속들을 동시에 사용하기 도 하였다. 이러한 이종 금속 및 합금을 동박 위에 입히는 방법으로 주로 전해도금법이 사용되어 왔다.The metal plating treatment (S40) is to form a barrier layer (3) by applying a dissimilar metal on the surface of the copper foil after the roughening treatment, as the dissimilar metals that have been used to form the barrier layer (4) Zinc, chromium, brass, nickel, cobalt, molybdenum, tungsten, tin, and the like are used as alloys, and two or more of these metals may be used simultaneously. Electrolytic plating has been mainly used as a method of coating such dissimilar metals and alloys on copper foil.
이와 같은 표면 흑화를 달성하기 위한 구체적인 전해동박의 표면처리 방법으로서 예를 들어 다음과 같은 기술들이 제시되어 있다. As the surface treatment method of the specific electrolytic copper foil for achieving such surface blackening, the following techniques are proposed, for example.
일본특허 특개소 제52-145769호는 Cu-Ni 거침도금처리를 통해 흑색을 구현하였는데, 이는 내열박리강도, 내산화성 및 내염산성이 우수한 반면 알칼리 에칭액에서의 에칭이 곤란하며, 15O㎛ 피치 회로폭 이하의 파인패턴 형성시 미에칭부가 발생한다는 문제점을 갖는다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-145769 realized black through Cu-Ni rough plating, which is excellent in heat-peeling strength, oxidation resistance, and hydrochloric acid resistance, and difficult to etch in alkaline etching solution, and has a 150-micrometer pitch circuit width. There is a problem that a non-etching portion occurs when forming the following fine pattern.
일본특허 특공소 제63-2158호는 Cu-Co 거침도금처리를 통해 에칭성, 알칼리 에칭성 및 내염산성에 있어 양호한 결과를 가지나, 내산화성이 충분치 않고, 완전 흑색을 구현하는 것이 곤란하다는 문제점을 갖는다. Japanese Patent Laid-Open No. 63-2158 has good results in etching, alkali etching and hydrochloric acid resistance through Cu-Co rough plating, but it is difficult to realize completely black in oxidation resistance. Have
또한 일본특허 특개평 제4-096395호, 일본특허 특개평 제4-096394호, 일본특허 특개평 제4-096393호 등에는, 거침도금처리 후 Co-Ni처리를 통해 내열박리강도 및 에칭성이 우수한 혹화처리 기술이 제시되어 있으나, 이는 거침도금처리와 배리어층처리의 두가지 공정을 요하므로, 생산성이 떨어진다는 단점을 가진다.In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-096395, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-096394, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-096393, and the like, have a heat-peeling strength and etching resistance through co-Ni treatment after rough plating treatment. Although an excellent roughening technique has been proposed, it requires two processes of rough plating treatment and barrier layer treatment, and thus has a disadvantage in that productivity is low.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems,
본 발명의 목적은, 고성능 PCB 및 FPC는 물론 PDP등의 디스플레이 제품의 EMI 차폐용 쉴드재등에 다양하게 사용될 수 있는 저조도 동박 및 그 제조 방법에 있어서, 에칭성, 내산화성, 내열성 및 내약품성이 우수하고, 높은 박리강도를 가지 고, 흑색입자가 묻어나지 않으며, 또한 거침도금처리 및 배리어층 형성의 두가지 과정을 수행함이 없이도, 거침도금처리 및 배리어층 형성의 효과와 동일한 효과를 구현하는, 극미소 노듈을 구현한, 한개의 층의 도금층을 형성함에 따라 생산성을 높이면서도 소정 표면 조도를 달성하게 되는, 무광택의 흑색을 나타내는 표면 처리 동박 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is excellent in etching resistance, oxidation resistance, heat resistance and chemical resistance in a low-light copper foil and its manufacturing method that can be used in high performance PCB and FPC as well as shielding material for EMI shielding of display products such as PDP. Very fine, having high peeling strength, no black particles, and realizing the same effect as that of rough plating and barrier layer formation without performing two processes of rough plating and barrier layer formation. It is to provide a matte black surface-treated copper foil and a method for producing the same, which achieves a predetermined surface roughness while increasing productivity by forming a plating layer of one layer embodying a nodule.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 동 또는 동 합금 기재(10); 및 상기 기재(10)의 일측 표면(20) 또는 양측 표면(20, 21)에 형성되는, 적어도 철(Fe)을 포함하고, 거침도금처리 및 배리어층 형성의 효과를 동시에 갖는, 한개의 층의 도금층(30);을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 동박에 의해 달성된다.The object of the present invention as described above, copper or copper alloy substrate (10); And at least iron (Fe), which is formed on one
그리고, 상기 도금층(30)은, 구리-코발트-철-니켈(Cu-Co-Fe-Ni)로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 도금층(30)은, 두께가 1㎛ 이하인 도금층(30)으로서, 그 함량이 구리 1~4 mg/m2, 코발트 1,000~2,000 mg/m2, 철 300~600 mg/m2 및 니켈 7~15 mg/m2인 것이 바람직하고, 그 함량이 구리 2~3 mg/m2, 코발트 1,100~1,500 mg/m2
, 철 400~550 mg/m2 및 니켈 10~13 mg/m2인 것이 더욱 바람직하며, 이때 상기 도금층(30)은, 약 0.1~2㎛의 평균 단면폭과 약 0.1~1㎛의 평균 높이를 갖는 노듈을 갖는 것이 바람직하다.The
상기와 같은 본 발명의 목적은 또한, 동 또는 동 합금 기재(10)를 제공하는 단계(S100); 및 상기 기재(10)의 일측 표면(20) 또는 양측 표면(20, 21)을 구리, 코발트, 철 및 니켈을 포함하는 전해액으로 전해도금처리하는 단계(S300);를 포함 하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 동박의 제조 방법에 의해 달성된다.The object of the present invention as described above, furthermore, providing a copper or copper alloy substrate (10) (S100); And electroplating one
그리고, 상기 S300은, 구리의 농도가 0.1~2.0 g/L, 코발트의 농도가 0.1~10.0 g/L, 철의 농도가 0.1~6.0 g/L 및 니켈의 농도가 0.02~2.0 g/L인 전해액을 이용하는 것이 바람직하고, 상기 S300은, 전해액의 온도 20~50℃, pH 0.5~6, 처리시간 2~30초, 음극전류밀도 0.5~2O A/dm2인 조건에서 전해처리하는 것이 바람직하고, 상기 S300은, 구리의 농도가 0.2~1.0 g/L, 코발트의 농도가 3.0~9.0 g/L, 철의 농도가 1.5~4.0 g/L 및 니켈의 농도가 0.1~1.5 g/L인 전해액을 이용하는 것이 더욱 바람직하고, 상기 S300은, 전해액의 온도 30~40℃, pH 1~3, 처리시간 5~20초, 음극전류밀도 2~15 A/dm2인 조건에서 전해처리하는 것이 더욱 바람직하며, 상기 S300은, 전해도금시 직류 및/또는 펄스전류를 사용하는 것이 바람직하다.And, the S300 is a copper concentration of 0.1 to 2.0 g / L, cobalt concentration of 0.1 to 10.0 g / L, iron concentration of 0.1 to 6.0 g / L and nickel concentration of 0.02 to 2.0 g / L It is preferable to use an electrolyte solution, and the S300 is preferably electrolytically treated under the conditions of an electrolyte temperature of 20 to 50 ° C., a pH of 0.5 to 6, a treatment time of 2 to 30 seconds, and a cathode current density of 0.5 to 20 A / dm 2 . In the S300, the copper concentration is 0.2-1.0 g / L, the cobalt concentration is 3.0-9.0 g / L, the iron concentration is 1.5-4.0 g / L and the nickel concentration is 0.1-1.5 g / L. More preferably, the S300 is more preferably electrolytically treated under the conditions of the temperature of the
이하 본 발명에 따른 표면 처리 동박 및 그 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the surface-treated copper foil which concerns on this invention, and its manufacturing method are demonstrated in detail.
본 발명에 따른 표면 처리 동박 및 그 제조 방법은, 거침도금처리 및 배리어층 형성의 두가지 과정을 수행함이 없이, 철을 포함하여 균일하고 미세한 입자로 이루어진 전착층을 구현할 수 있는, 한개의 층의 도금층 형성을 위한 전해도금처리를 수행함에 따라, 적절한 표면 조도를 가지면서도 생산공정이 단순화된다는 기술적 사상을 바탕으로 하고, 한편, 상기 구리, 코발트, 철 및 니켈을 포함하는 전해액을 동시에 특히 각 성분의 소정 농도로 적용하고, 특히 소정 처리 조건에 의하여 전해도금을 실시함에 따라, 저조도 동박에 있어서 에칭성, 내산화성, 내열성 및 내약품성이 우수하고, 높은 박리강도를 가지며, 무광택이고, 흑색입자가 묻어나지 않게 된다는 기술적 사상을 바탕으로 한다.The surface-treated copper foil according to the present invention and a method of manufacturing the same, without performing two processes of rough plating treatment and barrier layer formation, can realize an electrodeposition layer made of uniform and fine particles including iron, one layer plating layer Based on the technical idea that the production process is simplified while having an appropriate surface roughness, while carrying out the electroplating process for forming, the electrolyte containing copper, cobalt, iron and nickel is simultaneously used, in particular, It is applied at a concentration, and in particular, electroplating is carried out under predetermined treatment conditions, and thus has excellent etching resistance, oxidation resistance, heat resistance and chemical resistance, high peel strength, matteness, and black particles in low roughness copper foil. It is based on the technical idea that it will not be.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 표면 처리 동박의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a surface-treated copper foil according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 표면 처리 동박 및 그 제조 방법은, 고성능 PCB, FPC 및 PDP등 디스플레이 제품의 EMI 차폐용 쉴드재 등에 다양하게 사용될 수 있는 저조도 동박의 제조 방법으로서, 먼저 동 또는 동 합금 기재(10)를 제공하게 된다(S100).The surface-treated copper foil according to the present invention and a method for manufacturing the same are a manufacturing method of a low-light copper foil that can be used in various materials such as high-performance PCB, FPC and PDP shielding shield for EMI, first of all, copper or
그리고, 이 후, 필요에 따라서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 동생박의 면에 생성된 동산화물을 제거하여 표면처리될 면을 활성화(activation)시킨다(S200).Then, if necessary, as shown in FIG. 3, the copper oxide generated on the surface of the brother foil is removed to activate the surface to be surface treated (S200).
다음으로, 상기 기재(10)의 일측 표면(20) 또는 양측 표면(20, 21)에, 도금층의 형성을 위해, 구리, 코발트, 철, 니켈을 포함하는 전해액을 제공하고, 이를 소정 온도, 처리시간, 음극전류밀도, 전류조건을 통해 기재상에 전해도금처리한다(S300).Next, on one
이때 그 전해액이, 구리 0.1~2.0 g/L, 코발트 0.1~10.0 g/L, 철 0.1~6.0 g/L, 니켈 0.02~2.0 g/L을 포함하도록 하는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that the electrolyte solution contains 0.1-2.0 g / L copper, 0.1-10.0 g / L cobalt, 0.1-6.0 g / L iron, and 0.02-2.0 g / L nickel.
상기 도금층의 성분 중 코발트 및 니켈은 내열박리강도 및 내산화성, 내염산성, 에칭성을 향상시켜주는 특징을 가지고 있다. Among the components of the plating layer, cobalt and nickel have characteristics of improving heat peel strength and oxidation resistance, hydrochloric acid resistance, and etching resistance.
전해액 내 코발트의 농도는 0.1~10.0 g/L이 바람직한데, 0.1 g/L 이하의 범위에서는 처리시간이 길어 생산성이 낮고 전류효율이 떨어지며, 10.0 g/L 이상의 농도에서는 내열박리강도가 떨어지고 색조도 진한 흑색까지 이르지 못하는 단점이 있다. The concentration of cobalt in the electrolyte is preferably 0.1 to 10.0 g / L. In the range of 0.1 g / L or less, the processing time is long, resulting in low productivity and low current efficiency. There is a disadvantage that does not reach dark black.
전해액 내 니켈의 농도는 0.02~2.0 g/L인 것이 바람직하며, 0.O2 g/L 이하의 범위에서는 처리시간이 길어 생산성이 낮고 전류효율이 떨어지며, 2.0 g/L 이상의 농도에서는 에칭성이 떨어진다.The concentration of nickel in the electrolyte is preferably 0.02 to 2.0 g / L. In the range of 0.02 g / L or less, the processing time is long, resulting in low productivity and low current efficiency. .
상기 도금층의 성분 중 철은 도금되는 입자를 고르게 분산시켜 극미소 노듈 처리의 역할을 통해 저조도화 및 도금층의 금속광택을 억제시켜 주는 특성을 가져 기존의 두 가지 공정을 하나로 해결할 수 있도록 한다.Among the components of the plating layer, iron evenly distributes the particles to be plated, and has a property of reducing the roughness and suppressing the metal gloss of the plating layer through the role of ultra-nodal treatment so that the existing two processes can be solved as one.
전해액 내의 철의 농도는 0.02~2.0 g/L인 것이 바람직하며, 0.02 g/L 이하의 범위에서는 처리시간이 길어 생산성이 낮고 전류효율이 떨어지며, 광택이 나고, 2.0 g/L이상의 농도에서는 흑색도금 입자가 묻어나는 문제가 발생한다. The iron concentration in the electrolyte is preferably 0.02 to 2.0 g / L. In the range of 0.02 g / L or less, the processing time is long, resulting in low productivity, low current efficiency, glossiness, and black plating at a concentration of 2.0 g / L or more. The problem is that particles are buried.
한편, 상기 전해액으로, 구리 0.2~1.0 g/L, 코발트 3.O~9.0 g/L, 철 1.5~4.0 g/L, 니켈 0.1~1.5 g/L을 포함하는 전해액을 사용하게 되면, 흑색도나 무광택 효과등의 측면에서 특히 바람직하게 된다.On the other hand, when the electrolyte solution containing an electrolyte containing 0.2 ~ 1.0 g / L, cobalt 3.O ~ 9.0 g / L, iron 1.5 ~ 4.0 g / L, nickel 0.1 ~ 1.5 g / L as the electrolyte solution, It becomes especially preferable in terms of a matte effect.
전해처리과정에서의 전해 처리를 위한 조건으로는 액온도 2O~50℃, pH는 0.5~6, 처리시간 2~30초, 음극전류밀도 0.5~2O A/dm2인 것이, 에칭성, 내산화성, 내열성, 내약품성, 표면 조도, 흑색도, 흑색입자의 묻어나지 않음, 무광택등의 측면에서 바람직하고, 액온도 30~40℃, pH 1~3, 처리시간 5~20초, 음극전류밀도 2~15 A/dm2의 전해 처리 조건을 갖게 되면, 또한 흑색도와 무광택 효과등의 측면에서 더 욱 바람직하게 된다.Conditions for the electrolytic treatment in the electrolytic treatment process are liquid temperature of 20 to 50 ℃, pH of 0.5 to 6, treatment time of 2 to 30 seconds, cathode current density of 0.5 to 20 A / dm 2 , etching resistance, oxidation resistance Preferable in terms of heat resistance, chemical resistance, surface roughness, blackness, black particles, matte, etc., liquid temperature 30-40 ℃, pH 1-3, treatment time 5-20 seconds, cathode
또한 상기 도금층을 형성시키기 위한 전류로 일반적인 직류 전류를 사용하는 것이 가능하며, 펄스 전류공급이 가능한 펄스 정류기를 사용하면 균일하며 미세한 입자로 이루어진 전착층 형성에 도움을 주어 흑색 입자가 묻어나지 않는 무광택의 혹색 도금층을 형성하는데 더욱 효과가 있다.In addition, it is possible to use a general direct current as the current for forming the plating layer, and the use of a pulse rectifier capable of supplying a pulse current helps to form an electrodeposition layer made of uniform and fine particles, thereby providing a matte finish with no black particles. It is more effective in forming a deep plating layer.
상기한 도금층의 형성 후에는, 제조 후 사용자가 사용하기까지의 시간에 따라, 필요시, 도 3에 도시된 바와 같이, 전해 크로메이트 방청처리를 실시하는 것이 바람직하다(S400).After the formation of the plating layer, it is preferable to perform the electrolytic chromate rust prevention treatment, as shown in FIG.
이하 본 발명의 일실시예에 따른 표면 처리 동박에 대하여 상술한다.Hereinafter, the surface-treated copper foil according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
상기한 동박의 제조방법에 따라 표면 처리 동박은, 거침도금처리에 의한 노듈과 배리어층 형성에 의한 배리어층의 역할을 동시에 수행하는, 적어도 하나의 철(Fe)을 포함하는 한개의 층의 도금층을 갖는 것으로서, 동 또는 동 합금 기재(10)의 일측 표면(20) 또는 양측 표면(20, 21)에, 구리-코발트-철-니켈(Cu-Co-Fe-Ni)로 이루어진 한개의 층의 도금층이 형성된다.According to the above-described method for producing copper foil, the surface-treated copper foil has a plating layer of one layer containing at least one iron (Fe), which simultaneously serves as a barrier layer by forming a barrier layer and a nodule by rough plating. One layer plating layer made of copper-cobalt-iron-nickel (Cu-Co-Fe-Ni) on one
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 기재의 일측 표면에 형성된 도금층을 나타내는 개략도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 기재의 양측 표면에 형성된 도금층을 나타내는 개략도이다.4 is a schematic view showing a plating layer formed on one surface of the substrate according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a schematic view showing a plating layer formed on both surface of the substrate according to an embodiment of the present invention.
도 4 및 도 5에 나타난 바와 같이, 기재(10)의 표면(20, 21)상에 한개의 층의 도금층(30)이 형성되어 있으며, 그 도금층(30)상에 극미소 노듈 처리가 달성된다. As shown in Figs. 4 and 5, one layer of plating
상기 도금층(30)은 구리, 코발트, 철 및 니켈로 이루어지는 것으로, 도금층(30)의 전체 두께는 약 1㎛ 이하가 되며, 이는 고밀도 배선에 사용되는 경우에도 적합하다.The
이때, 상기 도금층(30)내에, 상기 바람직한 전해액 조건과 전해 처리조건에 의하는 경우, 그 함량이, 구리가 1~4 mg/m2이고, 상기 코발트가 1,000~2,000 mg/m2이고, 상기 철이 300~600 mg/m2이며, 상기 니켈은 7~15 mg/m2로 된다. 그리고 이와 같은 함량 범위에서, 무광택이고, 흑색입자가 묻어나지 않는 흑색 도금층의 형성이 바람직하고, 에칭성, 내약품성, 내열성, 내산화성이 우수하고, 높은 박리강도를 가지며, 표면 조도등에서 바람직하다.At this time, in the
또한, 상기 도금층(30) 내에, 상기 더욱 바람직한 전해액 조건과 전해처리조건에 의하는 경우, 그 함량이, 구리가 2~3 mg/m2이고, 상기 코발트가 1,100~1,500 mg/m2이고, 상기 철이 400~550 mg/m2이며, 상기 니켈은 10~13 mg/m2로 되는데, 이와 같은 함량 범위에서는, 특히 무광택 효과가 증가하거나, 흑색도가 높아진다는 점등에서 더욱 바람직하다. In addition, in the
이와 같이 구성되는 상기 도금층(30)에 의해 표면 거칠기 Rz는 2.0㎛ 이하로 된다. The surface roughness Rz becomes 2.0 micrometers or less by the said
도 6는 본 발명의 일실예에 따른 표면 처리된 동박을 나타내는 단면 개략도이다.6 is a cross-sectional schematic view showing a surface-treated copper foil according to one embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 기재(10) 상에, 한층의 도금층(30)이 형성되며, 상기 한층의 도금층(30)에서 극미소 노듈 처리 효과가 나타나는데, 이는 상기 도금층(30)내에 포함되는 철에 의한 것이며, 이에 의해 도금되는 입자가 고르게 분산될 뿐만 아니라, 저조도화가 달성되고, 도금층의 금속광택이 억제된다.As shown in FIG. 6, on the
상기 도금층(30)내에 형성되는 노듈은 대략 0.1~2 ㎛의 평균 단면폭과 약 0.1~1 ㎛의 평균 높이를 갖는 것이 바람직하다.The nodule formed in the
이후 필요에 따라서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 방청액에 의한 방청처리에 따라 크로메이트층(40)이 형성될 수도 있다.Then, if necessary, as illustrated in FIG. 6, the
상기와 같이, 구리, 코발트, 철 및 니켈을 포함하는 전해액으로, 구리-코발트-철-니켈을 포함하는 한개의 층의 도금층을 형성시키면, 별도의 거침도금처리 없이도 상기 도금층이 거침도금처리에 의한 노듈층과 배리어층의 역할을 동시에 할 수 있게 되어 생산공정이 저감된다. As described above, when the plating layer of one layer containing copper-cobalt-iron-nickel is formed with an electrolyte solution containing copper, cobalt, iron, and nickel, the plating layer is subjected to the rough plating treatment without a separate rough plating treatment. It is possible to play the role of the nodule layer and the barrier layer at the same time to reduce the production process.
그리고 이와 같은 구리-코발트-철-니켈을 포함하는 한개의 층의 도금층을 형성함으로써 에칭성이 좋은 동시에 내산화성, 내열성 및 내약품성이 우수하며, 높은 박리 강도를 나타내는 동박을 얻을 수 있다.And by forming the plating layer of one layer containing such a copper-cobalt-iron-nickel, the copper foil which is excellent in etching property, excellent in oxidation resistance, heat resistance, and chemical resistance, and showing high peeling strength can be obtained.
또한 본 발명에 따른 도금층은 무광택의 진한 흑색을 나타내며 흑색 도금 입자가 묻어나지 않고, 2.O ㎛ 이하의 저조도화 구현이 가능하여, PDP등의 디스플레이 제품의 EMI 차폐용 쉴드재등에 사용되는 동박에 있어서, 시인성 문제를 해결할 수 있으며, 고성능 PCB 및 FPC 제조시 파인 패턴 형성에 용이하도록 저조도 동박을 구현할 수 있게 된다.In addition, the plating layer according to the present invention exhibits a matte dark black color, black plating particles are not buried, and can realize a low roughness of 2.O μm or less, and is used for copper foil used for shielding materials for EMI shielding of display products such as PDPs. Therefore, it is possible to solve the visibility problem, it is possible to implement a low-light copper foil to facilitate the formation of a fine pattern when manufacturing high-performance PCB and FPC.
상기한 흑색 입자가 묻어나지 않는 무광택 흑색 도금층의 형성 처리는 전해동박에 가능할 뿐만 아니라, 압연유 제거를 위한 탈지 공정을 거친 압연동박에도 사용이 가능하다.The formation process of the matte black plating layer in which the black particles do not appear is not only possible for the electrolytic copper foil, but also for the rolled copper foil which has undergone the degreasing process for removing the rolled oil.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니라 첨부된 특허청구범위내에서 다양한 형태의 실시예들이 구현될 수 있으며, 단지 하기 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 동시에 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 실시를 용이하게 하고자 하는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by explaining preferred embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to the following examples, and various forms of embodiments can be implemented within the scope of the appended claims, and the following examples are only common to those skilled in the art to complete the present disclosure. It is intended to facilitate the implementation of the invention to those with knowledge.
[실시예1]Example 1
본 실시예1에서는 하기한 전해액 조성과 처리조건으로 구리-코발트-철-니켈을 포함하는 도금 표면처리를 하였다. In Example 1, a plating surface treatment containing copper-cobalt-iron-nickel was performed under the following electrolyte composition and treatment conditions.
전해액 조성은 구리(금속 구리) 0.4g/L, 코발트(금속 코발트) 4.Og/L, 철(금속 철) 2.Og/L, 니켈(금속 니켈) 0.2g/L로 하였다. The electrolyte solution composition was 0.4 g / L of copper (metal copper), 4.Og / L of cobalt (metal cobalt), 2.Og / L of iron (metal iron), and 0.2 g / L of nickel (metal nickel).
전해 처리조건은 액온도 35℃, 처리시간 20초, 음극전류밀도 1OA/dm2, pH 1.75 이하로 하여, 상기와 같은 방법으로 도금 처리하였다. Electrolytic treatment conditions were the plating process in the same manner as described above with a liquid temperature of 35 ° C., a treatment time of 20 seconds, a cathode current density of 10 A / dm 2 , and a pH of 1.75 or less.
이와 같은 도금 처리에 따라 형성된 한층의 도금층내 성분 함량을, 5회 측정한 결과, 평균치가, 구리 2.4mg/m2, 코발트 1159.7mg/m2, 철 418.5mg/m2, 니켈 10.5mg/m2 이었다. Such a plated layer formed according to the content in the components of the further plating treatment, the results, the average value was measured 5 times, copper 2.4mg / m 2, cobalt 1159.7mg / m 2, an iron 418.5mg / m 2, nickel 10.5mg / m 2 was.
도 7은 본 실시예1에 따른 동박 표면을 나타내는 SEM 사진이다. 7 is a SEM photograph showing the surface of copper foil according to the first embodiment.
[실시예2]Example 2
본 실시예2에서는 하기한 전해액 조성과 전해 처리조건으로 구리-코발트-철-니켈을 포함하는 도금 표면처리를 하였다. In Example 2, plating surface treatment containing copper-cobalt-iron-nickel was performed under the following electrolyte composition and electrolytic treatment conditions.
전해액 조성은 구리(금속 구리) 0.8g/L, 코발트(금속 코발트) 7.0g/L, 철(금속 철) 3.0g/L, 니켈(금속 니켈) 1.0g/L로 하였다. The electrolyte composition was 0.8 g / L of copper (metal copper), 7.0 g / L of cobalt (metal cobalt), 3.0 g / L of iron (metal iron), and 1.0 g / L of nickel (metal nickel).
전해 처리조건은 액온도 35℃, 처리시간 10초, 음극전류밀도 15A/dm2, pH 1.75 이하로 하여, 상기와 같은 방법으로 도금 처리하였다.Electrolytic treatment conditions were liquid temperature 35 ℃,
이와 같은 도금 처리에 따라 형성된 한층의 도금층내 성분 함량을, 5회 측정한 결과, 평균치가, 구리 2.8mg/m2, 코발트 1417.6mg/m2, 철 511.5mg/m2, 니켈 12.9mg/m2 이었다. As a result of measuring five times the component content in one plating layer formed by such a plating treatment, the average value was copper 2.8 mg / m 2 , cobalt 1417.6 mg / m 2 , iron 511.5 mg / m 2 , and nickel 12.9 mg / m. 2 was.
도 8은 본 실시예2에 따른 동박 표면을 나타내는 SEM 사진이다.8 is a SEM photograph showing the surface of copper foil according to the second embodiment.
본 발명의 고성능 PCB 및 FPC는 물론 PDP등의 디스플레이 제품의 EMI 차폐용 쉴드재등에 다양하게 사용되는 저조도 표면 처리 동박 및 그 제조방법에 따라, 기존과 같이 거침도금처리공정과 배리어층 형성의 두가지 공정을 수행하지 않고도, 거침도금처리 및 배리어층 형성에 의한 효과를 동시에 달성하는 한개의 층의 도금층 형성이 가능하여 공정이 단순화되어 생산성이 향상될 뿐만 아니라, 광택이 나지 않으며 흑색입자가 묻어나지 않고, 에칭성, 내산화성, 내열성 및 내약품성이 우수하며, 높은 박리 강도를 나타내는, 진한 흑색 도금층을 갖는 저조도 동박을 얻을 수 있는 효과를 달성하게 된다. According to the high-performance PCB and FPC of the present invention, as well as low roughness surface treated copper foil used in various shielding materials for EMI shielding of display products such as PDP, and the manufacturing method thereof, two processes of rough plating process and barrier layer formation as before It is possible to form a plating layer of one layer which simultaneously achieves the effect of rough plating treatment and barrier layer formation without performing the process, which simplifies the process to improve productivity, and does not have glossiness and no black particles. The effect of obtaining the low roughness copper foil which has the dark black plating layer which is excellent in etching property, oxidation resistance, heat resistance, and chemical-resistance, and shows high peeling strength is achieved.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다. Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the spirit of the invention.
Claims (11)
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