KR100845534B1 - 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판의 제조 방법은 폴리이미드막 표면을 KOH, 에틸렌글리콜 및 KOH 혼합 용액, 또는 무수크롬산 및 황산 혼합용액으로 에칭하는 단계; 상기 에칭된 폴리이미드막 표면을 커플링제로 커플링하는 단계; 상기 폴리이미드막에 촉매를 흡착시키는 단계; 상기 촉매가 흡착된 폴리이미드막에 전류를 인가함 없이 제 1 전도성 금속막을 형성하는 제 1 도금 단계; 및 상기 제 1 도금된 폴리이미드막에 전류를 인가하여 제 2 전도성 금속막을 형성하는 제 2 도금 단계를 포함한다.
폴리이미드, 구리, FCCL

Description

전도성 금속 도금 폴리이미드 기판 및 그 제조 방법 {CONDUCTIVE METAL PLATED POLYIMIDE SUBSTRATE AND PROCESS FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
전도성 금속 도금 폴리이미드 기판은 연성 인쇄 회로(Flexible printed circuit: 이하 'FPC'라 한다)의 핵심 재료로서 사용되며, 그 한 구체예로서, 연성 동박 적층 필름(Flexible copper clad laminate: 이하'FCCL'이라 한다)일 수 있다.
일반적으로 FPC에서 절연 필름층으로는 폴리에스테르, 폴리이미드, 액정 폴리머, 불소 수지 필름 등이 사용되나, 내열성, 치수 안정성 및 납땜성이 우수한 폴리이미드 필름이 선호된다.
한편, 전도성 금속으로서 사용되는 금속 재료로서는 전기 저항이 낮으면서 전도도가 우수한 금, 구리 등이 사용되나, 가격 면에서 유리한 구리가 주로 사용된다.
한편, FCCL 은 폴리이미드막층 및 구리 박막층으로 이루어지는데, 폴리이미드막층과 전도성 금속층의 적층 방법의 관점에서, 폴리이미드막층, 접착층 및 전도 성 금속층으로 구성되는 3 층 FCCL, 및 폴리이미드막층 및 전도성 금속층으로 구성되는 2 층 FCCL등 크게 두 가지로 구별될 수 있다.
그러나 물성적인 측면에서 3 층 FCCL은 회로 완성 후의 미세 패턴 형성의 어려움, 굴곡성의 문제 등을 포함할뿐더러, 사용되는 접착제의 낮은 내열성으로 인해 납땜과 같은 고온 절차에서 사용될 수 없는 문제점이 있어, 2 층 FCCL 이 선호되고 있다.
FCCL의 제조 방법은 크게 적층 방법, 캐스팅 방법 및 도금 방법을 포함한다.
적층 방법으로서, 폴리이미드필름 상에 접착제를 도포하고, 오븐에 구워 접착층을 고정하고, 그 후 폴리이미드 필름 상에 구리박막을 위치시킨 후 프레스 가공하여 적층된 FCCL을 제조하는 방법이 알려져 있다.
캐스팅 방법으로서, 구리 박막 상에 액상 폴리이미드를 도포하고, 캐스팅 가공하여 적층된 FCCL을 제조하는 방법이 알려져 있다.
도금 방법으로서, 폴리이미드 필름을 도금 환경에 위치시켜, 폴리이미드 필름 상에 구리층을 형성시켜 FCCL을 제조하는 방법이 알려져 있다.
이러한 FCCL 제조 방법에서, 적층 방법 및 캐스팅 방법에는 각 방법에 사용될 수 있는 폴리이미드 필름의 종류의 제한, 및 사용되는 접착제로 인한 문제점등이 존재하는 반면에, 도금 방법에는 상용화된 구리 박막이 필요치 않고, 도금 과정 중에 목적하는 구리 박막의 두께 조절이 가능하다는 장점이 있다.
그러나 현재까지의 도금 방법으로 제조된 FCCL 은 박리 강도 등 그 물성이 다른 방법으로 제조된 FCCL 들에 비해 떨어지는 문제점이 있어, 박리강도 등 그 물 성이 개선된 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판, 특히 FCCL의 제조 방법이 요청되고 있는 실정이다.
본 발명은 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 도금 방법에 의한 2 층 구조의 FCCL 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
상기와 같은 기술적 과제의 해결을 위한, 본 발명의 한 특징에 따른 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판은 표면의 이미드 링이 에칭되어 개열된 폴리이미드막층; 및 상기 폴리이미드막에 무전해 도금 방식으로 형성된 제 1 전도성 금속박막, 및 상기 제 1 전도성 금속 박막 상에 전해 도금 방식으로 형성된 제 2 전도성 금속 박막을 포함하는 전도성 금속 박막층을 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판 제조 방법은 a) 상기 폴리이미드막 표면을 KOH, 에틸렌글리콜 및 KOH 혼합 용액, 또는 무수크롬산 및 황산 혼합용액으로 에칭하는 단계; b) 상기 에칭된 폴리이미드막 표면을 커플링제로 커플링 하는 단계; c) 상기 폴리이미드막에 촉매를 흡착시키는 단계; d) 상기 촉매가 흡착된 폴리이미드막에 전류를 인가함 없이 제 1 전도성 금속막을 형성하는 제 1 도금 단계; 및 e) 상기 제 1 도금된 폴리이미드막에 전류를 인가하여 제 2 전도성 금속막을 형성하는 제 2 도금 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판은 폴리이미드막 상에 전도성 금속이 도금되어 수득된다. 따라서 본 발명의 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판은 전도성 금속막 및 폴리이미드막을 포함한다.
본 발명에서 사용되는 폴리이미드막은 전도성 금속의 도금 공정에 사용될 수 있는 것이면 크게 제한되지 않으며, 다층 폴리이미드막 또는 단일층 폴리이미드막일 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위해서 전도성 금속으로 구리 박막을 이용하는 FCCL을 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판의 한 일례로 들어 설명하나, 본 발명의 보호 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따른 FCCL은 폴리이미드 필름 및 구리 도금층을 포함하는 2 층 FCCL 로서 접착층을 포함하지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 FCCL 제조 방법은 탈지 공정, 에칭 공정, 중화 공정, 커플링 공정, 촉매 부가 공정, 반응 촉진 공정, 하부도금 공정, 도금 공정 중 일부 이상의 공정을 포함할 수 있다.
이하 각 공정들을 통해 본 발명의 실시예에 따른 FCCL 제조 방법을 구체적으로 설명한다. 또한, 하기의 각 공정에서는 초음파를 가하여, 연속적인 공정을 유발할 수 있다. 폴리이미드는 유연성이 강한 재료인 바, 초음파로 인하여 연속적인 반응이 가능하게 된다.
1. 탈지 공정
탈지공정은 폴리이미드 제조 또는 취급 중에 발생한 표면의 불순물(오염, 유 지분, 사람의 지문 등)을 제거하기 위한 공정이다.
상기 불순물의 미제거시, FCCL의 박리강도(Peel Strength, 밀착강도)가 저열하게 될 수 있다.
탈지 공정에 사용되는 탈지액 성분은 본 발명의 실시예에서는 크게 제한되지 않으며, 통상적으로 사용되는 알칼리 린스 또는 샴푸일 수 있다.
본 발명의 실시예에서 탈지 공정의 온도 범위는 약 20 내지 28 ℃로 하며, 탈지 공정의 유지 시간은 약 5 분간으로 한다.
탈지 공정의 온도범위가 20 ℃ 이하인 경우 탈지액의 활성이 낮아서 목적하는 탈지 효과를 달성할 수 없고, 탈지 공정의 온도 범위가 28℃ 이상의 경우 공정 처리시간의 적절한 조절이 어렵게 된다.
2. 에칭 공정
탈지 공정으로 수득된 폴리이미드를 에칭 용액을 이용하여 에칭하여 폴리이미드 표면을 개질 처리 한다.
본 공정에서 사용될 수 있는 에칭 용액으로서 KOH, 에틸렌글리콜 및 KOH 혼합 용액, 또는 무수크롬산 및 황산 혼합 용액이 바람직하다.
에칭 공정은 약 45 내지 50℃에서 약 5 ~ 7 분간 폴리이미드막을 에칭 용액에 침지하여 수행된다.
본 에칭 공정으로 개질된 폴리이미드막 표면은 차후 도금 공정시 도금 층과 폴리이미드 층과의 밀착을 극대화하여 박리강도를 증진시킬 수 있다. 이러한 에칭 공정으로 인해 폴리이미드의 이미드 링이 개열되어 이미드 링이 아미드기(-CONH) 또는 카르복실기(-COOH)로 전환되어 반응성이 증가된다.
이러한 에칭 공정의 공정 온도가 40℃ 이하의 경우는 에칭 용액의 활성이 낮아져서, 목적하는 에칭 효과를 달성할 수 없고, 장기간의 반응으로 인해 폴리이미드 막상에 부분적인 손상이 발생할 수 있으며, 에칭 공정의 공정 온도가 45 ℃이상인 경우, 급격한 에칭의 진행으로 인해 폴리이미드 표면상 전체적인 균일성 및 연속성의 조절이 어려워진다.
3. 중화 공정
에칭 공정에서 수득된 표면이 개질된 폴리이미드막을 상기 에칭 용액이 알칼리성이었을 경우에는 산성 중화 용액, 상기 에칭 용액이 산성이었을 경우에는 알칼리성 중화 용액을 이용하여 폴리이미드 표면을 중화 처리 한다.
본 공정은 상기 에칭 공정에서 얻어진 폴리이미드 표면의 아미드기 또는 카르복실기에 상호작용하며 잔존하리라 예상되는 K+이온 또는 Cr3+이온을 산성 용액의 H+ 으로 치환하여 제거한다.
이러한 K+이온 또는 Cr3+이온이 잔존하는 경우, 후 공정인 커플링 공정에서, K+ 이온 또는 Cr3+ 이온은 폴리이미드막에 극성을 부여하기 위한 커플링 이온과 경쟁하게 되어, 커플링 이온과 아미드기 또는 카르복실기와의 반응을 방해하게 된다.
중화 공정의 온도가 10℃ 이하인 경우는 반응 액의 활성이 낮아서 목적하는 중화 효과를 달성할 수 없고, 또한 부분적인 폴리이미드막의 손상이 현저히 나타난 다. 또한, 중화 공정의 온도가 30℃ 이상인 경우, 급격한 반응에 의해 전체적인 균일성 및 연속성의 조절이 어려워진다.
4. 커플링 공정(극성 부여 공정)
중화 공정에서 개질된 폴리이미드막을 커플링제 용액을 이용하여 커플링 반응시킨다.
커플링 반응은 에칭 공정에 의해 폴리이미드 표면의 이미드 링이 개열된 곳에 커플링 이온을 결합시켜 폴리이미드막 상에 극성을 부여함으로써, 차후 도금 공정의 진행을 원활하게 하고, 목적 제품의 박리강도를 향상시킨다.
본 공정에서 사용될 수 있는 커플링제 용액은 실란계 커플링제 또는 아민계 커플링제일 수 있다.
실란계 커플링 제로서, Shinetsu, Japan Energy 또는 다우코닝의 커플링제 등 여러 가지 시판 제품을 이용할 수 있다.
아민계 커플링제로는 수산화나트륨 및 모노메탈아민을 혼합시켜 제조되는 알칼리계 커플링제 또는 에틸렌디아민 및 염산을 혼합시켜 제조되는 산계 커플링제를 사용할 수 있다.
본 커플링 공정은 사용되는 커플링제의 특성에 따라 그 반응 조건이 달라지나, 실란계 커플링제의 경우는 약 25 내지 30 ℃에서 약 5 내지 7분간 침지시켜 반응을 수행한다.
5. 산세 공정
상기 커플링 공정에서 수득된 커플링된 폴리이미드막을 산성 용액을 이용하 여 상온에서 침지 시켜 폴리이미드막 표면의 개열 부위에 결합되지 않은 커플링 이온들을 제거한다. 본 산세 공정이 길거나, 사용되는 산성 용액이 지나치게 강한 산성 용액인 경우, 결합된 커플링 이온을 제거할 수 있으므로, 반응 조건을 적절하게 조절한다.
6. 촉매 부가 공정
상기 커플링된 폴리이미드막을 촉매 용액에 침지시켜 폴리이미드막 표면에 촉매로서 팔라듐을 흡착 시킨다.
촉매 용액은 염화팔라듐(PdCl2) 및 염화제일주석(SnCl2)을 염산에 1:1 부피비로 희석하여 제조한다.
본 공정의 반응 시간이 지나치게 짧으면 폴리이미드 표면에 촉매인 팔라듐 및 주석의 흡착률이 낮아 목적하는 촉매 효과를 달성할 수 없고, 반응 시간이 지나치게 길면 본 공정액 중 염산에 의해서 폴리이미드 표면이 부식하는 역효과가 발생할 수 있으므로, 반응 조건을 적절하게 조절한다.
7. 하부 도금 공정
상기 촉매가 부가된 폴리이미드막을 하부 도금 용액에 침지시켜 폴리이미드막을 하부 도금한다.
하부 도금 용액으로서, EDTA 수용액, 가성소다 수용액, 포르말린 수용액 및 황산동 수용액을 혼합하여 제조된 황산동 하부 도금 용액, 또는 차아인산나트륨, 구연산나트륨, 암모니아 및 6수 황산니켈 수용액을 혼합하여 제조된 황산니켈 하부 도금 용액을 사용할 수 있다.
여기서, 하부 도금 용액은 또한 금속 물성을 극대화시키기 위하여 광택제 성분 및 안정제 성분 등을 소량 포함할 수 있다. 이러한 광택제 및 안정제는 하부 도금 용액의 재활용 및 장기간의 보존을 가능하게 한다.
황산동 하부 도금 용액을 사용하는 경우, 하부 도금 공정은 촉매가 부가된 폴리이미드막을 전류를 인가함 없이 약 38 내지 42℃의 온도에서 약 25 내지 30분간 침지시켜 수행된다. 이와 같이, 전류의 인가 없이 도금막을 형성하는 방법을 무전해 도금 방식이라 한다.
이때, 하부 도금 공정에서 얻어지는 하부 도금의 두께는 도금 시간에 따라서 적절히 조절할 수 있다.
한편, 하부 도금 공정의 반응 온도가 약 38℃ 이하인 경우, 도금 용액의 활성이 낮아서 미도금의 발생 및 부분적인 도금이 진행되어 하부 도금 층을 형성 할 수 없고, 하부 도금 공정의 온도가 약 42℃ 이상의 경우에는 급격한 도금의 진행으로 인해 하부 도금막상에 전체적인 균일성 및 밀착성이 부족하게 된다.
황산니켈 하부 도금 용액을 사용하는 경우, 하부 도금 공정은 촉매가 부가된 폴리이미드막을 약 35 내지 40 ℃의 온도에서 약 2 분간 침지시켜 수행된다.
본 공정은 차후 도금 공정을 위한 하부 도금 공정으로, 약 0.1 ㎛ 내지 0.2 ㎛의 도금 두께로 수행될 수 있으나, 미도금 부분이 없어질 정도로 수행하는 것이 바람직하다.
8. 도금 공정
하부 도금된 폴리이미드막을 도금 용액에 침지시키고, 전류를 가하여 도금 공정을 수행한다.
구체적으로, 하부 도금된 폴리이미드막을 도금 용액에 침지시키고, 약 40 내지 45℃ 에서 약 30분간 2A/dm2 전류를 가해 도금을 수행하여 구리 도금막이 형성된 폴리이미드, 즉 2 층 구조의 FCCL을 제조한다. 도금 반응 과정에서, 도금 용액을 원활히 교반시켜, 도금 용액의 농도의 불균일을 최소화한다. 이러한 도금 조건은 수득하고자하는 구리 도금 막의 두께에 따라 적절히 조절될 수 있다. 이와 같이 전류를 인가하여 도금을 수행하는 방식을 앞서 무전해 도금 방식과 구별하여 전해 도금 방식이라 한다.
본 실시예에서 사용될 수 있는 도금 용액으로서, 시판되는 도금 용액(Enthone OMI, 희성금속, NMP 등)을 사용할 수 있다. 그러나 시판의 도금 용액의 사용조건 보다 온건한 조건에서 장시간에 걸쳐서 천천히 막을 도금 공정을 수행한다.
장기간의 도금 수행 시간은 도금막 내부의 응력 발생을 최소한으로 억제하여 경도를 낮추고, 강도 및 연성이 우수한 도금막을 얻을 수 있게 한다.
시판되는 도금 용액 이외에 황산구리 수용액(CuSO4-H2O), 황산(H2SO4 ) 및 염산(HCl) 혼합용액을 물(이온교환수)로 희석하여 조제된 도금 용액을 사용할 수 있다. 이러한 도금 용액은 광택제 및 첨가제를 소량 포함할 수 있다.
9. FCCL 물성 검사
본 발명의 실시예에 따라 수득된 FCCL 도금의 연속성을 육안으로 관찰하여 FCCL의 도금 정도를 평가한다. ◎ 는 샘플 표면 전체가 균일하고, 미려하게 도금된 경우이며, ○는 샘플 표면이 균일하게 도금된 경우, △ 는 부분적으로 미도금된 부분이 존재하는 경우, × 는 미도금된 부분이 많은 경우를 가리킨다.
JIS-6471 규격에 따라 밀착 강도(박리강도; 샘플 평균 값) 및 내굴곡성 테스트(R=0.38mm, 500g, 샘플 평균값)를 평가한다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예에 사용되는 폴리이미드로서 폭 40mm, 길이 200mm 및 두께 25㎛의 폴리이미드 샘플(Aurum, 미쯔비시 화학)을 준비하고, FCCL 제작을 위한 전처리로서 150 ℃ 에서 약 10분간 건조하여 폴리이미드 내부에 포함된 수분을 제거하였다. 하기 실시예는 상기 폴리이미드 샘플에 적합한 공정으로서 상기 공정은 폴리이미드 샘플 및 조건에 따라 당업자에 의한 적절한 변이가 가능함은 분명하다.
실시예 1
폴리이미드 샘플을 약 45 내지 50℃의 온도에서 5M KOH 중에 약 5 내지 7 분간 침지하여 에칭하였다.
에칭된 폴리이미드 샘플을 HCl 100ml/L 로, 상온에서 약 5 내지 7 분간 침지하여 표면을 중화 처리하였다.
그 후, 아미노프로필 트리에톡시 실란을 함유하는 실란계 커플링제를 1.0 ~ 1.5 %/L로 희석하여, 약 25 내지 30 ℃의 온도에서 5 내지 7 분간 침지하고, 약 110 ℃에서 약 5 분간 건조하였다.
그 후, 염산 수용액으로 세척한다.
그 후, 염화 팔라듐(PdCl2, 0.5/L) 및 염화 제일 주석(SnCl2, 2g/L)로 이루어진 용액을 염산에 1:1의 부피비로 희석하여 만든 촉매 용액에 커플링 처리된 폴리이미드 샘플을 실온에서 약 5 분간 침지하였다.
그 후, EDTA 수용액(4.2g/L), 가성 소다 수용액(13.7g/L), 포르말린 수용액(9.5g/L)로 구성된 수용액에 황산동 수용액(15.8g/L)을 혼합하여 제조된 황산동 하부 도금 용액에 촉매처리된 폴리이미드 샘플을 전류의 인가 없이 약 40 ℃의 온도에서 약 25 분간 침지하여 하부 도금을 수행하였다.
그 후, 하부 도금된 폴리이미드 샘플을 약 110 ℃에서 약 10 분간 건조하였다.
그 후, 황산구리 수용액(CuSO4-H2O), 황산(H2SO4), 염산(HCL)을 이온교환수로 희석하여 제조된 도금 용액에 상기 하부 도금된 폴리이미드 샘플을 약 40 ℃의 온도에서 약 50 분간 침지하고, 2A/dm2 의 전류를 인가하여, FCCL 샘플을 수득하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서, 에칭 용액으로서 에틸렌글리콜(20g/L)을 5M KOH 용액에 혼합하여 제조된 에칭 용액을 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1 과 동일하게 수행하여, FCCL 샘플을 수득하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서, 에칭용액으로서, 무수크롬산 및 황산의 혼합 용액을 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1 과 동일하게 수행하여, FCCL 샘플을 수득하였다.
본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 수득된 FCCL 에 대한 물성을 테스트하여 하기 표 1 에 도시하였다.
도금정도 동막/필름두께(㎛) 평균 밀착강도(kg/cm) 내굴곡성
실시예 1 ◎ 17.5/25 1.1 233
실시예 2 ◎ 18/25 1.2 245
실시예 3 ◎ 18/25 1.2 241
실시예 4 내지 6
상기 실시예 1 내지 3에서, 황산동 하부 도금 용액을 사용하여 구리로 하부도금을 수행하는 것 대신에 황산니켈 하부 도금 용액을 사용하여 니켈로 하부도금을 수행하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1 내지 3과 동일하게 수행하여 FCCL 샘플을 수득하였다.
황산니켈 하부 도금 용액은 차아인산나트륨(40 ~ 50 g/L), 구연산나트륨(90 - 160 g/L), 암모니아(70 ~ 110ml/L), 6수 황산니켈 수용액(30 ~ 50ml/L)을 혼합하여 제조되며, 하부 도금 공정은 촉매 처리된 폴리이미드 샘플을 황산니켈 하부 도금 용액에 약 35 내지 40 ℃에서 약 2 분간 침지시켜 수행하였다.
따라서 실시예 4 에서는 커플링제로서 에칭 용액으로 5M KOH 수용액을 사용 하고, 하부 도금공정으로 니켈 도금을 수행하고, 실시예 5 에서는 에칭 용액으로 에틸렌글리콜 및 5M KOH 혼합용액을 사용하고, 하부 도금공정으로 니켈 도금을 수행하고, 실시예 6 에서는 커플링제로서 에칭 용액으로 무수크롬산 및 황산의 혼합 수용액을 사용하고, 하부 도금공정으로 니켈 도금을 수행하였다.
본 발명의 실시예 4 내지 6에 따라 수득된 FCCL 에 대한 물성을 테스트하여 하기 표 2 에 도시하였다.
도금정도 동막/필름두께(㎛) 평균 밀착강도(kg/cm) 내굴곡성
실시예 4 ◎ 17.1/25 1.0 229
실시예 5 ◎ 17.6/25 1.1 237
실시예 6 ◎ 17.7/25 0.9 208
비교예 1
상기 실시예 1에서, 에칭 용액으로서 수산화나트륨(NaOH, 200g/L) 수용액을 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1 과 동일한 공정을 수행하여 FCCL 샘플을 수득하였다.
상기 비교예 1에 따라 수득된 FCCL에 대한 물성을 테스트하여 하기 표 3 에 도시하였다.
도금정도 동막/필름두께(㎛) 평균 밀착강도(kg/cm) 내굴곡성
비교예 1 × - - -
비교예 2
상기 실시예 3에서, 에칭 용액으로서 불산(HF 12ml/L) 및 질산(HNO3 335ml/L)을 혼합하여 제조된 용액을 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 3 과 동 일한 공정을 수행하여 FCCL 샘플을 수득하였다.
상기 비교예 2에 따라 수득된 FCCL에 대한 물성을 테스트하여 하기 표 4 에 도시하였다.
도금정도 동막/필름두께(㎛) 평균 밀착강도(kg/cm) 내굴곡성
비교예 2 × - - -
이와 같이, 비교예 1 은 본 발명의 실시예 1에서 사용되는 수산화 칼륨(KOH) 대신에, 수산화 나트륨(NaOH)을 사용한 것인데, 상기 표 3에서 볼 수 있는 바와 같이 도금 상태가 불량하여, 실시예 1 의 FCCL 에 비해 현저히 품질이 떨어짐을 알 수 있다.
이와 같이, 비교예 2 는 본 발명의 제 3 실시예에서 사용되는 무수크롬산 및 황산의 혼합 용액 대신에, 불산 및 질산의 혼합 용액을 사용한 것인데, 상기 표 4에서 볼 수 있는 바와 같이 도금 상태가 불량하여, 실시예 3 의 FCCL 에 비해 현저히 품질이 떨어짐을 알 수 있다.
이러한 비교예 1 및 2 의 결과로부터, FCCL 제조시 폴리이미드막의 표면을 개질 처리하는 에칭공정에 사용되는 에칭 용액의 선택에 따라 수득되는 FCCL 의 품질에 현저한 달라짐을 알 수 있다.
본 발명의 실시예 따른 전도성 도금 폴리이미드 기판은 표면의 이미드링이 에칭되어 개열된 폴리이미드막층, 및 폴리이미드막에 무전해 도금 방식으로 형성된 제 1 전도성 금속 박막, 및 제 1 전도성 금속 박막 상에 전해 도금 방식으로 형성된 제 2 전도성 금속 박막을 포함하도록 형성되는 전도성 금속 박막층을 포함한다.
에칭된 폴리이미드막층은 폴리이미드막을 KOH, 에틸렌클리콜 및 KOH 혼합 용액, 또는 무수크롬산 및 황산 혼합 용액으로 에칭하여 형성된다.
제 1 전도성 금속 박막은 금, 니켈 또는 구리를 포함하며, 폴리이미드막 전체에 걸쳐 미도금 부위가 없도록 형성되며, 그 형성되는 도금막의 두께는 약 0.2 ㎛ 이하이다.
제 2 전도성 금속 박막은 금 또는 구리를 포함하며, 그 형성되는 도금막의 두께는 필요에 따라 조건을 달리하여 적절하게 설정될 수 있다. 제 2 전도성 금속 박막의 두께는 바람직하게는 약 0.5 내지 30 ㎛의 사이이며, 더욱 바람직하게는 약 15 내지 20 ㎛ 사이이다.
구체적으로, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3을 통해 수득된 FCCL 은 에칭된 표면을 갖는 폴리이미드막, 상기 폴리이미드막에 무전해 도금 방식으로 형성된 약 0.1 내지 0.2 ㎛의 두께의 제 1 구리 박막 및 상기 구리 박막 상에 도금 방식으로 형성된 제 2 구리 박막을 포함한다. 이때, 상기 제 1 구리 박막 및 제 2 구리 박막을 포함하는 구리 박막의 두께가 약 17 내지 19 ㎛으로 측정되었다.
또한, 본 발명의 실시예 4 내지 6을 통해 수득된 FCCL 은 에칭된 표면을 갖는 폴리이미드막, 상기 폴리이미드막에 무전해 도금 방식으로 형성된 약 0.1 내지 0.2 ㎛의 두께의 니켈 박막 및 상기 니켈 박막 상에 전해 도금 방식으로 형성된 구리 박막을 포함한다. 이때, 상기 니켈 박막 및 구리박막을 포함하는 전도성 금속막의 두께가 약 17 내지 19 ㎛으로 측정되었다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
본 발명은 접착층 사용이 필요 없고, 전도성 도금막의 형성 두께 조절이 가능하고, 밀착강도 및 내굴곡성이 우수한 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판은 접착층을 사용하지 않기 때문에, 내열성, 내약품성, 마이크레이션 특성 및 절곡성이 우수하다.

Claims (19)

  1. 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판에 있어서,
    표면의 이미드 링이 에칭되어 개열된 폴리이미드막층;
    상기 폴리이미드막에 흡착된 Pd(팔라듐);
    상기 Pd(팔라듐)가 흡착된 폴리이미드막 상에 무전해 도금으로 그 두께가 0보다 크고 0.2㎛이하로 형성된 제 1 전도성 금속박막, 및
    상기 제 1 전도성 금속 박막 상에 전해 도금으로 형성된 제 2 전도성 금속 박막을 포함하는 전도성 금속 박막층을 포함하는 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리이미드막층이 KOH, 에틸렌글리콜 및 KOH 혼합 용액, 또는 무수크롬산 및 황산 혼합 용액으로 에칭된 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전도성 금속 박막은 금, 니켈 또는 구리 중 하나 이상을 포함하는 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전도성 금속 박막은 금, 또는 구리 중 하나 이상을 포함하는 전도 성 금속 도금 폴리이미드 기판.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전도성 금속 박막층의 두께가 0.5 내지 30 ㎛ 인 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판.
  7. 삭제
  8. 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판 제조 방법에 있어서,
    a) 상기 폴리이미드막 표면을 KOH, 에틸렌글리콜 및 KOH 혼합 용액, 또는 무수크롬산 및 황산 혼합용액으로 에칭하는 단계;
    b) 상기 에칭된 폴리이미드막 표면을 커플링제로 커플링하는 단계;
    c) 상기 폴리이미드막에 Pd(팔라듐)를 포함한 촉매를 흡착시키는 단계;
    d) 상기 촉매가 흡착된 폴리이미드막에 전류를 인가함 없이 그 두께가 0보다크고 0.2㎛이하로 제 1 전도성 금속박막을 형성하는 제 1 도금 단계; 및
    e) 상기 제 1 도금된 폴리이미드막에 전류를 인가하여 제 2 전도성 금속박막을 형성하는 제 2 도금 단계를 포함하는 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 각 단계중 하나 이상의 단계에서, 폴리이미드막 전체에 초음파를 가하여 연속적인 반응을 유도하는 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판 제조 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 a) 단계에 있어서,
    상기 폴리이미드막을 KOH, 에틸렌글리콜 및 KOH 혼합 용액, 또는 무수크롬산 및 황산 혼합용액에 45 내지 50℃에서 5 ~ 7 분간 침지시키는 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판 제조 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 a) 단계에 있어서,
    상기 폴리이미드막의 표면의 이미드기가 아미드기 또는 카르복실기로 변환된 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판 제조 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 d) 단계에 있어서,
    사용되는 도금 용액이 EDTA 수용액, 가성소다 수용액, 포르말린 수용액 및 황산동 수용액을 혼합하여 제조된 황산동 도금 용액, 또는 차아인산나트륨, 구연산나트륨, 암모니아 및 6수 황산니켈 수용액을 혼합하여 제조된 황산니켈 도금 용액인 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 황산동 도금 용액을 사용하는 경우,
    촉매가 부가된 폴리이미드막을 황산동 도금 용액에 38 내지 42℃ 의 온도에서 25 내지 30분간 침지키는 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판 제조 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 황산니켈 도금 용액을 사용하는 경우,
    촉매가 부가된 폴리이미드막을 황산니켈 도금 용액에 35 내지 40 ℃의 온도에서 2 분간 침지시키는 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판 제조 방법.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 전도성 금속 박막이 금, 니켈 또는 구리로 형성되는 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판 제조 방법.
  16. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 전도성 금속 박막이 금, 또는 구리로 형성되는 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판 제조 방법.
  17. 삭제
  18. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 전도성 금속 박막층의 형성 두께가 0.5 내지 30 ㎛ 인 전도성 금속 도금 폴리이미드 기판 제조 방법.
  19. 삭제
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