KR100858310B1

KR100858310B1 - 2층 플렉시블 기판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR100858310B1
Application number: KR1020077005041A
Authority: KR
Inventors: 준이치 나가타; 요시유키 아사카와
Original assignee: 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤
Priority date: 2004-09-01
Filing date: 2005-08-24
Publication date: 2008-09-11
Also published as: JPWO2006025242A1; KR20070040825A; WO2006025242A1; US8288011B2; CN100542374C; JP4525682B2; CN101040572A; US20110081557A1

Abstract

밀착성, 절연 신뢰성 등이 높은 구리 피막층을 형성한 2층 플렉시블 기판과 그 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 2층 플렉시블 기판은 절연체 필름의 적어도 한 면에, 접착제를 개재하지 않고서 직접 하지 금속층을 형성하여, 상기 하지 금속층 상에 원하는 두께의 구리 도체층을 형성하는 2층 플렉시블 기판에 있어서, 절연체 필름 상에 건식 도금법에 의해 형성되며 (1) 바나듐의 비율이 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 니켈-바나듐-몰리브덴 합금 또는 (2) 적어도 바나듐을 2 중량% 함유하고, 바나듐과 크롬의 합계가 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이고 잔부가 니켈인 니켈-바나듐-크롬-몰리브덴 합금을 주로 함유하는 막 두께 3∼50 ㎚의 하지 금속층과, 상기 하지 금속층 상에 구리 피막층을 형성한 것을 특징으로 한다.

Description

2층 플렉시블 기판 및 그 제조 방법{DOUBLE-LAYERED FLEXIBLE BOARD AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}

본 발명은 2층 플렉시블 기판과 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 절연체 필름 상에 건식 도금법에 의해 니켈-바나듐-몰리브덴 하지 금속층 또는 니켈-바나듐-크롬-몰리브덴 하지 금속층(시드층)을 형성하고, 이어서 상기 하지 금속층 상에 구리 피막층을 형성한, 밀착성이 높고, 내식성을 지니며, 또한 절연 신뢰성이 높은 구리 피막층을 형성한 2층 플렉시블 기판과 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 플렉시블 배선판을 제작하기 위해서 이용되는 기판은 절연체 필름 상에 접착제를 이용하여 도체층이 되는 구리박을 접합시킨 3층 플렉시블 기판(예컨대, 특허문헌 1 참조)과, 이 절연체 필름 상에 접착제를 이용하지 않고서 건식 도금법 또는 습식 도금법에 의해 도체층이 되는 구리 피막층을 직접 형성한 2층 플렉시블 기판으로 대별된다.

여기서, 3층 플렉시블 기판을 이용하는 경우에는, 서브트랙티브(subtractive)법에 의해서 기판 상에 원하는 배선 패턴을 형성함으로써 3층 플렉시블 배선판을 제조할 수 있고, 또한, 2층 플렉시블 기판을 이용하는 경우에는, 서 브트랙티브법 또는 어디티브법(additive)에 의해서 기판 상에 원하는 배선 패턴을 형성함으로써 2층 플렉시블 배선판을 제조할 수 있는데, 종래에는, 제조 방법이 간단하고, 낮은 비용으로 제조할 수 있는 3층 플렉시블 기판의 사용이 주류를 차지하고 있었다.

그런데, 최근의 전자 기기의 고밀도화에 따라, 배선 폭도 협피치화된 배선판이 요구되게 되고 있다.

그러나, 3층 플렉시블 기판을 제조함에 있어서, 기판인 절연체 필름 상에 형성한 구리 피막층에 원하는 배선 패턴에 따라서 에칭하여 배선부를 형성하여 배선판을 제조하는 경우에, 배선부의 측면이 에칭된다고 하는 소위 사이드 에칭이 생기기 때문에 배선부의 단면 형상이 아래가 넓어지는 사다리꼴로 되기 쉽다.

따라서, 배선부 사이의 전기적 절연성을 확보할 때까지 에칭을 행하면 배선 피치 폭이 지나치게 넓어져 버리기 때문에, 종래 일반적으로 사용되고 있는 35 ㎛ 두께의 구리박을 접착제로 절연체 필름과 접합시킨 3층 플렉시블 기판을 이용하는 한, 배선판에 있어서의 배선부의 협피치화를 위해서는 한계가 있었다.

이 때문에, 종래의 35 ㎛ 두께의 구리박 접합 기판 대신에, 18 ㎛ 두께 이하의 얇은 구리박 접합 기판을 사용하여, 사이드 에칭에 의해서 아래가 넓어지는 폭을 작게 하여 배선판에 있어서의 배선부의 협피치화를 도모하게 되어 왔다.

그러나, 이러한 두께가 얇은 구리박은 강성이 작아 핸들링성이 나쁘기 때문에, 일단 구리박에 알루미늄 캐리어 등의 보강재를 접합시켜 강성을 높인 후, 그 구리박과 절연체 필름의 접합을 하고, 이러한 후 다시 알루미늄 캐리어를 제거하는 등의 방법이 채용되고 있었지만, 이 방법은 너무나 수고스럽고 시간이 걸려, 작업성, 생산성이 나쁘다고 하는 문제가 있었다.

또한, 이러한 얇은 구리박에서는, 막 두께의 변동이나 핀 홀이나 균열의 발생 등에 의한 피막 결함이 증가하는 등의 제조 기술상의 문제도 있고, 또한 구리박이 얇아질수록 구리박 자체의 제조가 곤란하게 되어, 제조 가격이 비싸져 3층 플렉시블 배선판의 비용 메리트가 없어져 버리는 결과가 되고 있었다.

특히 최근에 와서, 두께 십수 ㎛ 이하 또는 수 ㎛ 정도의 구리박을 사용하지 않고서는 제조할 수 없는 좁은 폭으로, 협피치의 배선부를 갖는 배선판에 대한 요구가 강해지기에 이르러, 3층 플렉시블 기판을 이용하는 배선판은 상기와 같은 기술적인 문제도 물론이거니와 또한 제조 비용 상에서도 문제가 있었다.

그래서, 접착제를 사용하는 일없이 직접 절연체 필름 상에 구리 피복층을 형성할 수 있는 2층 플렉시블 기판을 이용한 2층 플렉시블 배선판이 주목받기에 이르렀다.

이러한 2층 플렉시블 기판은 접착제 없이 직접 절연체 필름 상에 구리 도체층을 형성하는 것으로, 따라서 기판 자체의 두께를 얇게 할 수 있는 데다, 피착시키는 구리 도체 피막의 두께도 임의의 두께로 조정할 수 있다는 이점을 갖는다.

그리고, 이러한 2층 플렉시블 기판을 제조하는 경우에는, 절연체 필름 상에 균일한 두께의 구리 도체층을 형성하는 수단으로서, 통상은 전기 구리 도금법이 채용되지만, 이를 위해서는, 전기 구리 도금 피막을 형성하는 절연체 필름 위에 박막의 하지 금속층을 형성하여 표면 전면에 도전성을 부여하고, 그 위에 전기 구리 도 금 처리를 실시하는 것이 일반적이다(예컨대, 특허문헌 2 참조).

그런데, 절연체 필름 상에 박막의 하지 금속층을 얻기 위해서는, 진공 증착법, 이온 플레이팅법 등의 건식 도금법을 사용하는 것이 일반적이지만, 이러한 건식 도금법으로 얻어지는 피막층에는, 통상 수십 ㎛∼수백 ㎛ 크기의 핀 홀이 다수 발생하기 때문에, 하지 금속층에는 자주 핀 홀에 의한 절연체 필름 노출 부분이 생기게 된다.

종래, 일반적으로 이런 유형의 플렉시블 배선판에 있어서는, 배선에 필요한 구리의 도전성 피막의 두께는 35 ㎛를 넘고 50 ㎛까지가 적당하다고 여겨지고 있었지만, 형성되는 배선의 폭도 수백 ㎛ 정도이기 때문에, 수십 ㎛의 핀 홀의 존재에 의한 배선부의 결함을 일으키는 일은 적었다.

그러나, 본 발명에 있어서 지향하는 것과 같은 협폭, 협피치의 배선부를 지닌 플렉시블 배선판을 얻고자 하는 경우에는, 상술한 바와 같이 배선부 형성을 위한 구리 피막의 두께는 18 ㎛ 이하, 바람직하게는 8 ㎛ 이하, 이상적으로는 5 ㎛ 정도의 매우 얇은 두께로 하는 것이 바람직하며, 이러한 배선부에서는 결함을 일으킬 우려가 커진다.

이런 상황을, 하지 금속층을 형성한 절연체 필름 상에 원하는 두께의 구리 피막층을 형성한 2층 플렉시블 기판을 이용하여, 예컨대 서브트랙티브법에 의해서 플렉시블 배선판을 제조하는 경우를 예로 들어 설명하면, 배선부 패턴의 형성은 다음의 공정으로 이루어진다.

(1) 상기 구리 도체층 상에, 배선부만이 마스킹되고 비배선부의 구리 도체층 이 노출되는 원하는 배선부 패턴을 갖는 레지스트층을 형성하고, (2) 노출되고 있는 구리 도체층을 화학 에칭 처리에 의해 제거하고, (3) 마지막으로 레지스트층을 박리 제거한다.

따라서, 구리 피막층의 두께를, 예컨대 5 ㎛와 같이 매우 얇게 형성한 기판을 사용하여, 예컨대 배선 폭 15 ㎛, 배선 피치 30 ㎛라는 좁은 배선 폭, 좁은 배선 피치의 배선판을 제조하는 경우에는, 건식 도금 처리에 의해서 기판의 하지 금속층에 생기고 있는 핀 홀 중, 조대한 것은 크기가 수십 ㎛ 내지 수백 ㎛의 오더에 달하기 때문에, 5 ㎛ 정도 두께의 전기 구리 도금 피막을 형성하는 것만으로는, 핀 홀에 의한 절연체 필름 노출 부분을 거의 메울 수 없기 때문에, 이 노출 부분, 즉 도체층의 결락 부분이 배선부에 걸리고, 배선부는 그 핀 홀의 위치에서 결락되어 배선 결함으로 되거나, 그렇지 않더라도 배선부의 밀착 불량을 초래하는 원인으로 되고 있었다.

상기한 문제를 해결하는 방법으로서, 절연체 필름 상에 건식 도금법으로 하지 금속층을 형성한 데다가, 또한 중간 금속층으로서 무전해 도금에 의한 구리 피복층을 형성하여 핀 홀에 의한 절연체 필름의 노출 부분을 피복하는 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 3 참조).

그러나, 이 방법을 따르는 경우는, 확실히 어느 정도 핀 홀에 의한 절연체 필름의 노출 부분을 없앨 수는 있지만, 한편으로는 무전해 구리 도금 처리에 이용되는 도금액이나 그 사전처리액 등이 이미 형성되어 있는 크고 작은 다양한 핀 홀 부분으로부터 절연체 필름과 하지 금속층 사이에 침투하여, 이것이 하지 금속층의 밀착성, 그 후에 형성되는 전기 구리 도금에 의한 도체층의 밀착성을 저해시키는 원인으로 될 가능성이 있음을 알 수 있어, 충분한 해결책이 되지는 못하였다.

또한, 예컨대, 특허문헌 4에는, 플라즈마 처리된 표면을 갖는 폴리머 필름과, 이 플라즈마 처리된 표면에 부착된, 니켈 또는 니켈 합금을 포함하는 니켈 타이 코팅층과, 이 니켈층에 부착된 구리 코팅층과, 또한 이 구리 코팅층에 부착된 다른 구리층을 포함하는 무접착제 플렉시블 라미네이트가 제안되어 있고, 니켈 합금용의 금속이, Cu, Cr, Fe, V, Ti, Al, Si, Pd, Ta, W, Zn, In, Sn, Mn, Co 및 이들 중 2개 이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 니켈 타이 코팅층이 기재되어 있다. 구체적으로는, 유용한 Ni 합금으로서 Monel(약 67% Ni, 30% Cu), Inconel(약 76% Ni, 16% Cr, 8% Fe) 등을 들 수 있다. 얻어지는 라미네이트 필름은 초기 박리 강도, 솔더 플로팅 후의 박리 강도, 열 사이클 후의 박리 강도가 우수하다는 것이 기재되어 있지만, 복합 금속막의 특성의 양호함에 관한 기재는 되어 있지 않다.

더욱이, 예컨대, 특허문헌 5에는, 구리박 상에 폴리이미드 바니시를 도포 경화시킨 구리 도금 폴리이미드 필름의 폴리이미드 측의 폴리이미드/금속 계면의 내열 접착성을 향상시켜, 본 복합 기재의 생산성과 최종 전기 제품의 내구성 및 신뢰성을 향상시키기 위해서, 폴리이미드 측에, 니켈, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐, 티탄 및 망간으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속으로 이루어지는 제1 박층을 진공 성막법으로 형성하고, 그 위에 구리로 이루어지는 소정 두께의 제2 박층을 진공 성막법으로 형성하고, 제2 박층 상에 소정 두께의 구리 로 이루어지는 제3 박층을 소정의 전류 밀도로 전기 도금을 실시하여 형성하는 것이 기재되어 있지만, 실시예에서는, 제1 박층으로서 크롬밖에 나타내어져 있지 않고, 복합 금속막의 특성의 양호함에 관한 기재는 되어 있지 않다.

마찬가지로, 예컨대 특허문헌 6에도, 층간의 밀착력, 내열성, 내약품성, 내굴곡성 및 전기 특성이 우수하며, 높은 신뢰성으로, 또 저렴한 플렉시블 프린트 배선판을 얻는 것을 목적으로 하여, 플라스틱 필름의 한 면 또는 양면에, 니켈, 코발트, 크롬, 팔라듐, 티탄, 지르코늄, 몰리브덴 또는 텅스텐의 증착층과 이 증착층 상에 적층한 증착된 입자 지름이 0.007∼0.850 ㎛의 범위인 집합체로 이루어지는 전자 빔 가열 증착 구리층으로 이루어지며 원하는 회로를 형성한 적층체, 및 회로를 형성하지 않는 절연성의 유기물로 이루어지는 마스크층을 적층하여 플렉시블 프린트 배선판으로 하는 것이 기재되어 있지만, 실시예에는 크롬 증착층밖에 기재되어 있지 않으며, 복합 금속막의 특성의 양호함에 관한 기재는 되어 있지 않다.

<특허문헌 1>

일본 특허 공개 평6-132628호 공보

<특허문헌 2>

일본 특허 공개 평8-139448호 공보

<특허문헌 3>

일본 특허 공개 평10-195668호 공보

<특허문헌 4>

일본 특허 공표 2000-508265호 공보

<특허문헌 5>

일본 특허 공개 평7-197239호 공보

<특허문헌 6>

일본 특허 공개 평5-283848호 공보

<발명이 해결하고자 하는 과제>

본 발명은 건식 도금법 및 전기 도금법을 사용한 플렉시블 배선판의 제조에 있어서의 상기한 문제점을 해결하여, 절연체 필름 상에 건식 도금 처리에 의해서 하지 금속층을 형성할 때에 생기는 핀 홀에 기인한 구리 피막부의 결락이 없고, 또한 절연체 필름과 하지 금속층과의 밀착성, 내식성이 우수하여, 절연 신뢰성이 높은 구리 피막층을 형성한 2층 플렉시블 기판과 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

발명자들은 절연체 필름의 적어도 한 면에, 접착제를 개재하지 않고서 직접 하지 금속층을 형성하여, 이 하지 금속층 상에 원하는 두께의 구리 도체층을 형성하는 2층 플렉시블 기판에 있어서, 상기 절연체 필름 상에 건식 도금법에 의해 형성되고 (1) 바나듐의 비율이 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 니켈-바나듐-몰리브덴 합금 또는 (2) 적어도 바나듐을 2 중량% 함유하고, 바나듐과 크롬의 합계가 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 니켈-바나듐-크롬-몰리브덴 합금을 주로 함유하는 막 두께 3∼50 ㎚의 하지 금속층과, 이 하지 금속층 상에 구리 피막층을 형성한 것을 특징으로 하는 2층 플렉시블 기판을 이용하여, 상기 과제를 해결하여, 밀착성이 높고, 내식성을 지니며, 또한 절연 신뢰성이 높은 구리 도체층을 형성한 2층 플렉시블 기판을 얻을 수 있어, 협폭, 협피치의 배선부를 가진 플렉시블 배선판에도 적용할 수 있음을 알아내어, 본 발명에 이르렀다.

즉, 본 발명의 제1의 발명은 절연체 필름의 적어도 한 면에, 접착제를 개재하지 않고서 직접 하지 금속층을 형성하고, 이어서 상기 하지 금속층 상에 구리 피막층을 형성하는 2층 플렉시블 기판에 있어서, 상기 하지 금속층은 건식 도금법에 의해 형성되고 바나듐의 비율이 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 니켈-바나듐-몰리브덴 합금을 주로 함유하는 막 두께 3∼50 ㎚의 하지 금속층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 2층 플렉시블 기판을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 제2의 발명은 절연체 필름의 적어도 한 면에, 접착제를 개재하지 않고서 직접 하지 금속층을 형성하고, 이어서 상기 하지 금속층 상에 구리 피막층을 형성하는 2층 플렉시블 기판에 있어서, 상기 하지 금속층은 건식 도금법에 의해 형성되고 적어도 바나듐을 2 중량% 함유하고, 바나듐과 크롬의 합계가 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 니켈-바나듐-크롬-몰리브덴 합금을 주로 함유하는 막 두께 3∼50 ㎚의 하지 금속층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 2층 플렉시블 기판을 제공하는 것이다.

더욱이, 본 발명의 제3의 발명은 상기 하지 금속층 상에 형성된 상기 구리 피막층은 막 두께가 10 ㎚∼35 ㎛인 것을 특징으로 하는 제1 또는 제2의 발명에 기재한 2층 플렉시블 기판을 제공하는 것이다.

더욱이, 본 발명의 제4의 발명은 상기 절연체 필름은 폴리이미드계 필름, 폴리아미드계 필름, 폴리에스테르계 필름, 폴리테트라플루오로에틸렌계 필름, 폴리페닐렌설파이드계 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트계 필름, 액정 폴리머계 필름으로부터 선택되는 수지 필름인 것을 특징으로 하는 제1∼제3의 발명에 기재한 2층 플렉시블 기판을 제공하는 것이다.

본 발명의 제5의 발명은 절연체 필름의 적어도 한 면에, 접착제를 개재하지 않고서 직접 하지 금속층을 형성하고, 이어서 상기 하지 금속층 상에 구리 피막층을 형성하는 2층 플렉시블 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 절연체 필름 상에 바나듐의 비율이 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 니켈-바나듐-몰리브덴 합금의 하지 금속층을 건식 도금법에 의해 막 두께 3∼50 ㎚로 형성하고, 이어서 상기 하지 금속층 상에 구리 피막층을 형성하는 것을 특징으로 하는 2층 플렉시블 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 제6의 발명은 절연체 필름의 적어도 한 면에, 접착제를 개재하지 않고서 직접 하지 금속층을 형성하고, 이어서 상기 하지 금속층 상에 구리 피막층을 형성하는 2층 플렉시블 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 절연체 필름 상에 적어도 바나듐을 2 중량% 함유하고, 바나듐과 크롬의 합계가 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 니켈-바나듐-크롬-몰리브덴 합금의 하지 금속층을 건식 도금법에 의해 막 두께 3∼50 ㎚로 형성하고, 이어서 상기 하지 금속층 상에 구리 피막층을 형성하는 것을 특징으로 하는 2층 플렉시블 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 제7의 발명은 상기 구리 피막층을 건식 도금법에 의해 형성한 후, 또한, 상기 구리 피막층의 위에 습식 도금법에 의해 구리 피막층을 형성하는 것을 특징으로 하는 제5 또는 제6의 발명에 기재한 2층 플렉시블 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.

더욱이, 본 발명의 제8의 발명은 상기 건식 도금법은 진공 증착법, 스퍼터링법 및 이온 플레이팅법 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 제5∼제7의 발명에 기재한 2층 플렉시블 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.

<발명의 효과>

본 발명의 2층 플렉시블 기판의 제조 방법에 따르면, 절연체 필름의 적어도 한 면에, 접착제를 개재하지 않고서 직접 하지 금속층을 형성하여, 상기 하지 금속층 상에 원하는 두께의 구리 도체층을 형성하는 2층 플렉시블 기판에 있어서, 상기 절연체 필름 상에 건식 도금법에 의해 형성되고 (1) 바나듐의 비율이 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 니켈-바나듐-몰리브덴 합금 또는 (2) 적어도 바나듐을 2 중량% 함유하고, 바나듐과 크롬의 합계가 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 니켈-바나듐-크롬-몰리브덴 합금을 주로 함유하는 막 두께 3∼50 ㎚의 하지 금속층과, 상기 하지 금속층 상에 구리 피막층을 형성한 것을 특징으로 하는 2층 플렉시블 기판을 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명의 2층 플렉시블 기판에 따르면, 상기 하지 금속층에 바나듐 또는 바나듐과 크롬이 포함되어 있어서, 내열 필 강도의 저하를 방지할 수 있고, 또한, 동시에 몰리브덴이 포함되어 있어서, 내식성, 절연 신뢰성을 향상할 수 있으므로, 상기 2층 플렉시블 기판을 이용함에 따라, 밀착성, 내식성이 높고, 결함이 없는 배선부를 갖는 신뢰성이 높은 협폭, 협피치의 배선부를 지닌 플렉시블 배선판을 효율적으로 얻을 수 있기 때문에, 그 효과는 매우 크다.

1) 2층 플렉시블 기판

본 발명의 2층 플렉시블 기판은 절연체 필름의 적어도 한 면에, 접착제를 개재하지 않고서 직접 하지 금속층을 형성하여, 상기 하지 금속층 상에 원하는 두께의 구리 도체층을 형성하는 2층 플렉시블 기판으로서, 상기 절연체 필름 상에 건식 도금법에 의해 형성되고 (1) 바나듐의 비율이 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 니켈-바나듐-몰리브덴 합금 또는 (2) 적어도 바나듐을 2 중량% 함유하고, 바나듐과 크롬의 합계가 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 니켈-바나듐-크롬-몰리브덴 합금을 주로 함유하는 막 두께3∼50 ㎚의 하지 금속층과, 상기 하지 금속층 상에 구리 피막층을 형성한 것을 특징으로 한다. 상기 구성을 채용함으로써, 밀착성이 높고, 내식성을 지니며, 또한 절연 신뢰성이 높은 구리 도체층을 형성한 2층 플렉시블 기판을 얻을 수 있는 것이다.

여기서, 상기 건식 도금법으로 얻어진 니켈-바나듐-몰리브덴 합금 또는 니켈-바나듐-크롬-몰리브덴 합금을 주로 함유하는 하지 금속층의 막 두께는 3∼50 ㎚의 범위가 바람직하다. 이 막 두께가 3 ㎚보다도 얇으면, 배선 가공을 할 때의 에칭액 이 스며들어 배선부가 떠버리는 등에 의해 배선 필 강도가 현저히 저하되는 등의 문제가 발생하기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 이 막 두께가 50 ㎚보다도 두껍게 되면, 에칭을 실시하는 것이 어렵게 되기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 상기 하지 금속층의 조성은 바나듐의 비율이 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 것 또는 적어도 바나듐을 2 중량% 함유하고, 바나듐과 크롬의 합계가 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 것이 필요하다.

우선, 바나듐의 비율이 4∼13 중량%인 것은 열 열화에 의해서 내열 필 강도가 현저히 저하되는 것을 방지하기 위해서 필요하다. 바나듐의 비율이 4 중량%보다도 저하하면, 내열 필 강도가 열 열화에 의해 현저히 저하되는 것을 방지할 수 없게 되기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 바나듐의 비율이 13 중량%보다도 많아지면, 에칭이 어렵게 되기 때문에 바람직하지 못하고, 더욱이, 타겟의 가공성에서 보아도, 동시 스퍼터링을 실시할 필요가 생겨, 생산성의 저하로 이어진다.

또한, 마찬가지로, 적어도 바나듐을 2 중량% 함유하고, 바나듐과 크롬의 합계가 4∼13 중량%인 것은 열 열화에 의해서 내열 필 강도가 현저히 저하되는 것을 방지하기 위해서 필요하다. 바나듐의 비율이 2 중량%보다도 저하하거나 또는 바나듐과 크롬의 합계가 4 중량%보다도 저하하면, 내열 필 강도가 열 열화로 현저히 저하되는 것을 방지할 수 없게 되기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 바나듐과 크롬의 합계가 13 중량%보다도 많아지면, 에칭이 어렵게 되기 때문에 바람직하지 못하고, 더욱이, 타겟의 가공성에서 보아도, 동시 스퍼터링을 행할 필요가 생겨, 생산 성의 저하로 이어진다. 이어서, 몰리브덴의 비율은 5∼40 중량%인 것이, 내식성, 절연 신뢰성의 향상을 위해서 필요하다. 몰리브덴의 비율이 5 중량%보다도 적으면, 첨가 효과가 나타나지 않고, 내식성, 절연 신뢰성의 향상이 보이지 않기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 몰리브덴의 비율이 40 중량%을 넘으면, 내열 필 강도가 극단적으로 저하되는 경향이 있기 때문에 바람직하지 못하다.

더욱이, 통상 니켈기의 합금 타겟인 경우, 니켈의 비율이 93%보다 크면 스퍼터링 타겟 자체가 강자성체로 되어 버려, 마그네트론 스퍼터링으로 성막하는 경우에는, 성막 스피드가 저하되어 버리기 때문에 바람직하지 못하다. 본 구성의 타겟 조성에서는, 니켈량은 93% 이하가 되기 때문에, 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 성막한 경우라도 양호한 성막 레이트를 얻을 수 있다.

그런데, 상기 니켈-바나듐-몰리브덴 합금 또는 상기 니켈-바나듐-크롬-몰리브덴 합금에 내열성이나 내식성을 향상시킬 목적으로 천이 금속 원소를 목적 특성에 맞춰 적절하게 첨가하는 것이 가능하다.

또한, 상기 하지 금속층에는, 상기 니켈-바나듐-몰리브덴 합금 또는 상기 니켈-바나듐-크롬-몰리브덴 합금 이외에, 타겟 제작시에 받아들여지는 등으로 인해 포함되는 1 중량% 이하의 불가피한 불순물이 존재하고 있더라도 좋다.

이 때문에, 후기하는 표 1에서는, 1 중량% 이하의 불가피한 불순물을 포함한 니켈량으로서, 잔부(=bal.(balance))로 표기하였다.

본 발명의 2층 플렉시블 기판에 있어서는, 상기 하지 금속층 상에 형성되어 있는, 건식 도금법으로 형성된 구리 피막층과 이 구리 피막층의 위에 습식 도금법 으로 적층 형성된 구리 피막층을 합한 구리 피막층의 막 두께는 10 ㎚∼35 ㎛인 것이 바람직하다. 10 ㎚보다도 얇은 경우, 건식 도금법으로 형성되는 구리 피막층이 얇아지기 때문에 그 후의 습식 도금 공정에서 급전(給電)하기 어렵게 되므로 바람직하지 못하다. 또한, 35 ㎛보다도 두껍게 되면 생산성이 저하되기 때문에 바람직하지 못하다.

본 발명의 2층 플렉시블 기판에 있어서는, 절연체 필름으로서, 폴리이미드계 필름, 폴리아미드계 필름, 폴리에스테르계 필름, 폴리테트라플루오로에틸렌계 필름, 폴리페닐렌설파이드계 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트계 필름, 액정 폴리머계 필름으로부터 선택되는 수지 필름을 들 수 있는데, 폴리이미드계의 필름 및 폴리아미드계의 필름은 땜납 리플로우 등의 고온의 접속이 필요한 용도에도 적용할 수 있다는 점에서 바람직하다.

또한, 상기 필름은 필름 두께가 8∼75 ㎛인 것을 적합하게 사용할 수 있다. 한편, 유리 섬유 등의 무기질 재료를 적절하게 첨가할 수도 있다.

더욱이, 건식 도금법으로서는, 진공 증착법, 스퍼터링법 및 이온 플레이팅법 중 어느 하나를 이용할 수 있다.

한편, 상기 건식 도금법으로 구리층을 형성한 후, 이 구리 피막층 위에 또한 습식 도금법으로 구리 피막층을 적층하여 형성하는 것은 비교적 두꺼운 막을 형성하는 데에 적합하다.

2) 2층 플렉시블 기판의 제조 방법

이하, 본 발명의 2층 플렉시블 기판의 제조 방법을 상세히 설명한다.

본 발명에 있어서는, 상기한 것과 같이 폴리이미드계 필름, 폴리아미드계 필름, 폴리에스테르계 필름, 폴리테트라플루오로에틸렌계 필름, 폴리페닐렌설파이드계 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트계 필름, 액정 폴리머계 필름으로부터 선택되는 수지 필름인 절연체 필름의 적어도 한 면에, 접착제를 개재하지 않고서 직접 하지 금속층을 형성하여, 상기 하지 금속층 상에 원하는 두께의 구리 도체층을 형성한다.

a) 탈수 처리

상기 필름은 통상 수분을 포함하고 있으며, 건식 도금법에 의해 니켈-바나듐-몰리브덴 합금 또는 니켈-바나듐-크롬-몰리브덴 합금을 주로 함유하는 하지 금속층을 형성하기 전에, 대기 건조 또는/및 진공 건조를 하여, 필름 내에 존재하는 수분을 제거해 놓아야 한다. 이것이 불충분하면, 하지 금속층과의 밀착성이 나빠져 버린다.

b) 하지 금속층의 형성

건식 도금법에 의해 니켈-바나듐-몰리브덴 합금 또는 니켈-바나듐-크롬-몰리브덴 합금을 주로 함유하는 하지 금속층을 형성하는 경우, 예컨대, 권취식 스퍼터링 장치를 이용하여 하지 금속층을 형성하는 경우에는, 하지 금속층의 조성을 갖는 합금 타겟을 스퍼터링용 캐소드에 장착한다. 니켈-바나듐-몰리브덴 합금 타겟의 경우는 바나듐량이 13 중량%을 넘으면, 그리고, 니켈-바나듐-크롬-몰리브덴 합금 타겟의 경우는 바나듐과 크롬의 합계가 13 중량%을 넘으면, 압연 가공성이 현저히 저하되기 때문에 제조가 곤란하다. 바나듐량 또는 바나듐과 크롬의 합계가 상기보다 도 많은 경우는, 니켈-바나듐 합금 타겟 또는 니켈-바나듐-크롬 합금 타겟과 몰리브덴 타겟을 2개의 캐소드에 장착하여, 동시 스퍼터링을 행하여, 각 캐소드의 투입 전력을 컨트롤함으로써 원하는 막 조성의 하지 금속층을 얻을 수 있지만, 본 발명에서는, 특성상 상기 조성 이상은 바람직하지 못하다.

구체적으로는, 필름을 셋트한 스퍼터링 장치 안을 진공 배기한 후, Ar 가스를 도입하여, 장치 안을 1.3 Pa 정도로 유지하고, 또한 장치 내의 권취 권출 롤에 장착한 절연체 필름을 매분 3 m 정도의 속도로 반송하면서, 캐소드에 접속한 스퍼터링용 직류 전원으로부터 전력을 공급하여 스퍼터링 방전을 시작하여, 필름 상에 니켈-바나듐-몰리브덴 합금 또는 니켈-바나듐-크롬-몰리브덴 합금을 주로 함유하는 금속층을 연속 성막한다. 이 성막에 의해서 원하는 막 두께의 니켈-바나듐-몰리브덴 합금 또는 니켈-바나듐-크롬-몰리브덴 합금을 주로 함유하는 하지 금속층이 필름 상에 형성된다.

c) 구리 피복층의 형성

마찬가지로, 구리 타겟을 스퍼터링용 캐소드에 장착한 스퍼터링 장치를 이용하여, 건식 도금법에 의해 구리 피막층을 성막할 수 있다. 이 때, 하지 금속층과 구리 피막층은 동일 진공실 내에서 연속하여 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 구리 피막층의 위에 또한 습식 도금법에 의해 구리 피막층을 형성하는 경우에는, 전기 구리 도금 처리만으로 행하는 경우와, 1차 도금으로서 무전해 구리 도금 처리, 2차 도금으로서 전해 구리 도금 처리 등의 습식 도금법을 조합시켜 행하는 경우가 있다.

여기서, 1차 도금으로서 무전해 구리 도금 처리를 행하는 것은 건식 도금을 증착으로 행한 경우, 조대한 핀 홀이 형성되는 경우가 있어, 표면에 수지 필름이 노출되는 부위가 생기는 경우가 있기 때문에, 기판 전면에 무전해 구리 도금 피막층을 형성시킴으로써, 필름 노출면을 덮어 기판면 전면을 양호하게 도전화하여, 이에 의해 핀 홀의 영향을 받는 일이 없도록 한다.

한편, 무전해 도금에서 사용하는 무전해 도금액은 포함되는 금속 이온이 자기 촉매성을 지니고, 또한 히드라진, 포스핀산나트륨, 포르말린 등의 환원제에 의해서 환원되어 금속 석출하는 환원 석출형인 것이라면 어느 것이라도 좋지만, 본 발명이 주지한 바와 같이, 하지 금속층에 생기고 있는 핀 홀에 의해 노출된 절연체 필름의 노출 부분의 양호한 도체화를 도모하는 것이 목적이기도 하므로, 도전성이 양호하고 비교적 작업성이 좋은 무전해 구리 도금액이 최적이다.

또한, 이러한 1차 도금으로서의 무전해 구리 도금 처리에 의한 구리 도금 피막층의 두께는, 기판면에 있어서의 핀 홀에 의한 결함 수정 및 복구가 가능하고, 또한, 후술하는 2차 도금으로서 전기 구리 도금 처리를 실시할 때에 전기 구리 도금액에 의해서 용해되지 않을 정도의 두께면 되며, 0.01∼1.0 ㎛의 범위인 것이 바람직하다.

이어서, 상기 무전해 구리 도금 피막층 위에, 2차 도금으로서 전기 구리 도금 처리를 실시하는 것은 원하는 두께의 구리 도체층을 형성하기 위해서이다.

이와 같이 하여 하지 금속층 상에 형성된 구리 피막층에 따르면, 하지 금속층 형성시에 발생한 크고 작은 다양한 핀 홀에 의한 영향을 받지 않는 양호하고 도 체층의 밀착도가 높은 2층 플렉시블 기판을 얻는 것이 가능하게 된다.

한편, 본 발명에 있어서 이루어지는 습식 구리 도금 처리는, 1차, 2차 모두 통상의 방법에 의한 습식 구리 도금법에 있어서의 제반 조건을 채용하면 된다.

또한, 이와 같이 하여 하지 금속층 상에 형성된 건식·습식 도금법에 의한 구리 피막층의 합계 두께는 두껍더라도 35 ㎛ 이하로 할 필요가 있다.

3) 배선 패턴의 형성

상기와 같은 본 발명에 따른 2층 플렉시블 기판을 이용하여, 상기 2층 플렉시블 기판의 적어도 한 면에, 배선 패턴을 개별적으로 형성한다. 또한, 소정의 위치에 층간 접속을 위한 비어 홀을 형성하여, 각종 용도로 이용할 수도 있다.

보다 구체적으로는, (a) 고밀도 배선 패턴을 플렉시블 시트의 적어도 한 면에 개별적으로 형성한다. (b) 이 배선층이 형성된 플렉시블 시트에, 상기 배선층과 플렉시블 시트를 관통하는 비어 홀을 형성한다. (c) 경우에 따라서는, 상기 비어 홀 내에, 도전성 물질을 충전하여 홀 내부를 도전화한다.

상기 배선 패턴의 형성 방법으로서는, 포토 에칭 등의 종래 공지된 방법을 사용할 수 있으며, 예컨대, 적어도 한 면에 구리 피막층이 형성된 2층 플렉시블 기판을 준비하여, 이 구리 위에 스크린 인쇄 또는 드라이 필름을 라미네이트하여 감광성 레지스트막을 형성한 후, 노광 현상하여 패터닝한다. 이어서, 염화제2철 용액 등의 에칭액으로 상기 금속박을 선택적으로 에칭 제거한 후, 레지스트를 제거하여 소정의 배선 패턴을 형성한다.

배선을 보다 고밀도화하기 위해서는, 양면에 구리 피막층이 형성된 2층 플렉 시블 기판을 준비하여, 양면을 패턴 가공하고 기판 양면에 배선 패턴을 형성하는 것이 바람직하다. 전체 배선 패턴을 몇 개의 배선 영역으로 분할하는지 여부는 그 배선 패턴의 배선 밀도의 분포 등에 따라 다르지만, 예컨대, 배선 패턴을 배선 폭과 배선 간격이 각각 50 ㎛ 이하인 고밀도 배선 영역과 그 밖의 배선 영역으로 나눠, 프린트 기판과의 열팽창의 차이나 취급상의 상황 등을 고려하여, 분할하는 배선 기판의 사이즈를 10∼65 mm 정도로 설정하여 적절하게 분할하면 된다.

상기 비어 홀의 형성 방법으로서는, 종래 공지된 방법을 사용할 수 있으며, 예컨대, 레이저 가공, 포토 에칭 등에 의해, 상기 배선 패턴의 소정의 위치에, 그 배선 패턴과 플렉시블 시트를 관통하는 비어 홀을 형성한다. 비어 홀의 직경은 홀 내의 도전화에 지장이 없는 범위 내에서 작게 하는 것이 바람직하며, 통상 100 ㎛ 이하, 바람직하게는 50 ㎛ 이하로 한다.

상기 비어 홀 내에는, 도금, 증착, 스퍼터링 등에 의해 구리 등의 도전성 금속을 충전하거나 또는 소정의 개공 패턴을 갖는 마스크를 사용하여 도전성 페이스트를 압입하고, 건조하여, 홀 내를 도전화하여 층간의 전기적 접속을 행한다. 상기 도전성 금속으로서는 구리, 금, 니켈 등을 들 수 있다.

[실시예]

이어서 본 발명의 실시예를 비교예와 동시에 설명한다.

필 강도의 측정 방법은 IPC-TM-650, NUMBER2.4.9에 준거한 방법으로 행하였다. 다만, 리드 폭은 1 mm으로 하고, 필의 각도는 90°로 하였다. 리드는 서브트랙티브법 또는 세미어디티브법으로 형성하였다. 또한, 내열성의 지표로서는, 1 mm의 리드를 형성한 필름 기재를, 150℃의 오븐에 168시간 방치하고, 꺼낸 후 실온이 될 때까지 방치한 후, 90° 필 강도를 평가함으로써 행하였다.

우선, 얻어진 2층 플렉시블 기판을 이용하여, 30 ㎛ 피치(라인/스페이스=15/15 ㎛)의 빗살형 시험편을 염화제2철 에칭으로, 서브트랙트법에 의해서 형성하거나 또는 세미어디티브법에 의해서 형성한 시험편을 제작하였다.

에칭성의 확인은 기본적으로는 상기 시험편의 현미경 관찰에 의해서 행하였다. 또한, HHBT 시험편의 절연 저항치의 측정도 실시하여, 10^-6 Ω 이하의 저항치인 경우는, 리드 사이에 에칭 잔사가 있다고 간주하여, 에칭성은 좋지 않다고 판정하였다.

내환경 시험인 HHBT(High Temperature High Humidity Bias Test) 시험의 측정은 상기 시험편을 이용하여, JPCA-ET04에 준거하여, 85℃ 85% RH 환경 하에서, DC 40V를 단자 사이에 인가하여, 1000 hr 저항을 관찰한다. 저항이 10⁶ Ω 이하로 된 시점에서 쇼트 불량이라고 판단하고, 1000 hr 경과한 후에도 10⁶ Ω 이상이라면 합격이라고 판단하였다.

부식의 지표로서는 이면 변색을 들 수 있는데, 이것은 HHBT 시험 후의 샘플이면 관찰에 의해서 행하였다. 현저한 변색이 보인 경우, 불량이라고 판단하고, 변색이 경미한 경우, 합격이라고 판단하였다.

<실시예 1>

두께 38 ㎛의 폴리이미드 필름(도레이·듀퐁사 제조, 제품명 「카프톤150EN 」)을 12 cm×12 cm의 크기로 잘라내어, 그 한 면에 하지 금속층의 제1층으로서 4 중량% V-20 중량% Mo-Ni 합금 타겟(스미토긴조쿠고잔(주) 제조)을 이용하여, 직류 스퍼터링법에 의해, 4 중량% V-20 중량% Mo-Ni 합금 하지 금속층을 성막하였다.

별도로 동일 조건으로 성막한 일부를 투과 전자현미경(TEM : 히타치세이사쿠쇼(주) 제조)을 이용하여 막 두께를 측정한 바 20 ㎚이었다. 상기 NiVMo막을 성막한 필름 상에 또한 그 위에 제2층으로서, Cu 타겟(스미토긴조쿠고잔(주) 제조)을 이용하여, 스퍼터링법에 의해 구리 피막층을 200 ㎚의 두께로 형성하고, 전기 도금으로 8 ㎛까지 성막하여, 평가용의 원료 기재로 하였다. 이 기재로부터 서브트랙트법으로 필 강도 평가용의 1 mm의 리드와, HHBT 시험용의 30 ㎛ 피치의 빗살형 시험편을 형성하였다.

얻어진 플렉시블 기판의 초기 필 강도는 641 N/m이었다. 150℃의 오븐에 168시간 방치한 후의 내열 필 강도는 533 N/m으로 큰 변화가 없이 양호하였다.

절연 신뢰성 시험을 3개의 샘플에 대해 행하였지만, 어느 것이나 열화는 확인되지 않았다. 또한, 에칭 잔사도 없고 에칭성도 양호하였다. 더욱이, 내부식성 시험(85℃ 85% RH 항온조 내에 1000시간 방치한 후의 필름 이면 변색)에서 변화는 보이지 않았다.

<실시예 2>

하지 금속층의 제1층으로서 13 중량% V-20 중량% Mo-Ni 합금 타겟(스미토긴조쿠고잔(주) 제조)을 이용하고, 직류 스퍼터링법에 의해, 13 중량% V-20 중량% Mo-Ni 합금 하지 금속층을 성막한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 하여, 평가 용의 원료 기재를 얻었다.

별도로 동일 조건으로 성막한 일부를 투과 전자현미경(TEM : 히타치세이사쿠쇼(주) 제조)을 이용하여 막 두께를 측정한 바 20 ㎚이었다. 이 기재로부터 서브트랙트법으로 필 강도 평가용의 1 mm의 리드와, HHBT 시험용의 30 ㎛ 피치의 빗살형 시험편을 형성하였다.

얻어진 플렉시블 기판의 초기 필 강도는 625 N/m이었다. 150℃의 오븐에 168시간 방치한 후의 내열 필 강도는 515 N/m로 큰 변화가 없이 양호하였다.

절연 신뢰성 시험을 3개의 샘플에 대해서 행하였지만, 어느 것이나 열화는 확인되지 않았다. 또한, 에칭 잔사도 없고 에칭성도 양호하였다. 더욱이, 내부식성 시험(85℃ 85% RH 항온조 내에 1000시간 방치한 후의 필름 이면 변색)에서 변화는 보이지 않았다.

<실시예 3>

하지 금속층의 제1층으로서 7 중량% V-5 중량% Mo-Ni 합금 타겟(스미토긴조쿠고잔(주) 제조)을 이용하고, 직류 스퍼터링법에 의해, 7 중량% V-5 중량% Mo-Ni 합금 하지 금속층을 성막한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 하여, 평가용의 원료 기재를 얻었다.

얻어진 플렉시블 기판의 초기 필 강도는 670 N/m이었다. 150℃의 오븐에 168시간 방치한 후의 내열 필 강도는 513 N/m로 큰 변화가 없이 양호하였다.

<실시예 4>

하지 금속층의 제1층으로서 7 중량% V-40 중량% Mo-Ni 합금 타겟(스미토긴조쿠고잔(주) 제조)을 이용하고, 직류 스퍼터링법에 의해, 7 중량% V-40 중량% Mo-Ni 합금 하지 금속층을 성막한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 하여, 평가용의 원료 기재를 얻었다.

얻어진 플렉시블 기판의 초기 필 강도는 690 N/m이었다. 150℃의 오븐에 168시간 방치한 후의 내열 필 강도는 503 N/m로 큰 변화가 없이 양호하였다.

<실시예 5>

하지 금속층의 제1층으로서 7 중량% V-20 중량% Mo-Ni 합금 타겟(스미토긴조쿠고잔(주) 제조)을 이용하고, 직류 스퍼터링법에 의해, 7 중량% V-20 중량% Mo-Ni 합금 하지 금속층을, 스퍼터링 시간을 짧게 함으로써 막 두께를 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 하여, 평가용의 원료 기재를 얻었다.

별도로 동일 조건으로 성막한 일부를 투과 전자현미경(TEM : 히타치세이사쿠쇼(주) 제조)을 이용하여 막 두께를 측정한 바 3 ㎚이었다. 이 기재로부터 서브트랙트법으로 필 강도 평가용의 1 mm의 리드와, HHBT 시험용의 30 ㎛ 피치의 빗살형 시험편을 형성하였다.

얻어진 플렉시블 기판의 초기 필 강도는 601 N/m이었다. 150℃의 오븐에 168시간 방치한 후의 내열 필 강도는 533 N/m로 큰 변화가 없이 양호하였다.

<실시예 6>

하지 금속층의 제1층으로서 7 중량% V-20 중량% Mo-Ni 합금 타겟(스미토긴조쿠고잔(주) 제조)을 이용하여, 직류 스퍼터링법에 의해, 7 중량% V-20 중량% Mo-Ni 합금 하지 금속층을 성막하고, 스퍼터링 시간을 길게 함으로써 막 두께를 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 하여, 평가용의 원료 기재를 얻었다.

별도로 동일 조건으로 성막한 일부를 투과 전자현미경(TEM : 히타치세이사쿠쇼(주) 제조)을 이용하여 막 두께를 측정한 바 50 ㎚이었다. 이 기재로부터 서브트랙트법으로 필 강도 평가용의 1 mm의 리드와, HHBT 시험용의 30 ㎛ 피치의 빗살형 시험편을 형성하였다.

얻어진 플렉시블 기판의 초기 필 강도는 608 N/m이었다. 150℃의 오븐에 168시간 방치한 후의 내열 필 강도는 575 N/m로 큰 변화가 없이 양호하였다.

절연 신뢰성 시험을 3개의 샘플에 대해서 행하였지만, 어느 것이나 열화는 확인되자 않았다. 또한, 에칭 잔사도 없고 에칭성도 양호하였다. 더욱이, 내부식성 시험(85℃ 85% RH 항온조 내에 1000시간 방치한 후의 필름 이면 변색)에서 변화는 보이지 않았다.

<실시예 7>

실시예 1과 같은 식으로 하여, 막 두께 20 ㎚의 NiVMo막을 성막하였다. 또한 그 위에 제2층으로서, Cu 타겟(스미토긴조쿠고잔(주) 제조)을 이용하여, 스퍼터링법에 의해 구리 피막층을 1 ㎛의 두께로 형성하고, 전기 도금으로 8 ㎛까지 성막하여, 평가용의 원료 기재로 하였다. 이 기재로부터 서브트랙트법으로 필 강도 평가용의 1 mm의 리드와, HHBT 시험용의 30 ㎛ 피치의 빗살형 시험편을 형성하였다.

얻어진 플렉시블 기판의 초기 필 강도는 615 N/m이었다. 150℃의 오븐에 168시간 방치한 후의 내열 필 강도는 575 N/m로 큰 변화가 없이 양호하였다.

<실시예 8>

실시예 1과 같은 식으로 하여, 막 두께 20 ㎚의 NiVMo막을 성막하였다. 또한 그 위에 제2층으로서, Cu 타겟(스미토긴조쿠고잔(주) 제조)을 이용하여, 스퍼터링법에 의해 구리 피막층을 8 ㎛까지 성막하여, 평가용의 원료 기재로 하였다. 이 기재로부터 서브트랙트법으로 필 강도 평가용의 1 mm의 리드와, HHBT 시험용의 30 ㎛ 피치의 빗살형 시험편을 형성하였다.

얻어진 플렉시블 기판의 초기 필 강도는 628 N/m이었다. 150℃의 오븐에 168시간 방치한 후의 내열 필 강도는 540 N/m로 큰 변화가 없이 양호하였다.

<실시예 9>

실시예 1과 같은 식으로 하여, 막 두께 20 ㎚의 NiVMo막을 성막하였다. 또한 그 위에 제2층으로서, Cu 타겟(스미토긴조쿠고잔(주) 제조)을 이용하여, 스퍼터링법에 의해 구리 피막층을 500 ㎚까지 성막하여, 이 기재로부터 필 강도 평가용의 1 mm의 리드, HHBT 시험용의 30 ㎛ 피치의 빗살형 시험편을, 세미어디티브법으로 8 ㎛까지의 두께가 되도록 형성하였다.

얻어진 플렉시블 기판의 초기 필 강도는 630 N/m이었다. 150℃의 오븐에 168시간 방치한 후의 내열 필 강도는 518 N/m로 큰 변화가 없이 양호하였다.

<실시예 10>

하지 금속층의 제1층으로서 2 중량% V-2 중량% Cr-20 중량% Mo-Ni 합금 타겟(스미토긴조쿠고잔(주) 제조)을 이용하고, 직류 스퍼터링법에 의해, 2 중량% V-2 중량% Cr-20 중량% Mo-Ni 합금 하지 금속층을 성막한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 하여, 평가용의 원료 기재를 얻었다.

얻어진 플렉시블 기판의 초기 필 강도는 652 N/m이었다. 150℃의 오븐에 168시간 방치한 후의 내열 필 강도는 541 N/m로 큰 변화가 없이 양호하였다.

<실시예 11>

필름으로서, 두께 12 ㎛의 방향족 폴리아미드 필름(데이진어드밴스트필름(주) 제조, 제품명 「아라미카120RC」)을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 하여, 평가용의 원료 기재를 얻었다.

얻어진 플렉시블 기판의 초기 필 강도는 602 N/m이었다. 150℃의 오븐에 168시간 방치한 후의 내열 필 강도는 501 N/m로 큰 변화가 없이 양호하였다.

<비교예 1>

하지 금속층의 제1층으로서 3 중량% V-20 중량% Mo-Ni 합금 타겟(스미토긴조쿠고잔(주) 제조)을 이용하고, 직류 스퍼터링법에 의해, 3 중량% V-20 중량% Mo-Ni 합금 하지 금속층을 성막한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 하여, 평가용의 원료 기재를 얻었다.

얻어진 플렉시블 기판의 초기 필 강도는 656 N/m이었다. 150℃의 오븐에 168시간 방치한 후의 내열 필 강도는 364 N/m로 큰 저하가 보였다.

또한 절연 신뢰성 시험을 3개의 샘플에 대해서 행하였는데, 절연 열화가 2개의 샘플에서 보였다.

한편, 에칭성은 양호하였다.

또, 내부식 성시험(85℃ 85% RH 항온조 내에 1000시간 방치한 후의 필름 이면 변색)에서는, 필름 이면에는 변화가 보이지 않았다.

<비교예 2>

하지 금속층의 제1층으로서 7 중량% V-0.5 중량% Mo-Ni 합금 타겟(스미토긴조쿠고잔(주) 제조)을 이용하고, 직류 스퍼터링법에 의해, 7 중량% V-0.5 중량% Mo-Ni 합금 하지 금속층을 성막한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 하여, 평가용의 원료 기재를 얻었다.

얻어진 플렉시블 기판의 초기 필 강도는 620 N/m이었다. 150℃의 오븐에 168시간 방치한 후의 내열 필 강도는 524 N/m로 큰 변화가 없이 양호하였다.

또한 절연 신뢰성 시험을 3개의 샘플에 대해서 행하였는데, 2개의 샘플에서, 저항이 10⁶Ω 이하가 되어 쇼트 불량으로 되었다. 한편, 에칭성은 양호하였다.

또한, 내부식성 시험(85℃ 85% RH 항온조 내에 1000시간 방치한 후의 필름 이면 변색)에서는, 필름 이면에 많은 부분에 변색이 확인되었다.

<비교예 3>

하지 금속층의 제1층으로서 7 중량% V-44 중량% Mo-Ni 합금 타겟(스미토긴조쿠고잔(주) 제조)을 이용하고, 직류 스퍼터링법에 의해, 7 중량% V-44 중량% Mo-Ni 합금 하지 금속층을 성막한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 하여, 평가용의 원료 기재를 얻었다.

얻어진 플렉시블 기판의 초기 필 강도는 634 N/m이었다. 150℃의 오븐에 168시간 방치한 후의 내열 필 강도는 284 N/m로 큰 저하가 보였다.

또한 절연 신뢰성 시험을 3개의 샘플에 대해서 행하였지만, 어느 것이나 열 화는 확인되지 않았다.

또한, 에칭성은 양호하였다.

또, 내부식성 시험(85℃ 85% RH 항온조 내에 1000시간 방치한 후의 필름 이면 변색)에서 변화는 보이지 않았다.

(비교예 4)

하지 금속층의 제1층으로서 7 중량% V-20 중량% Mo-Ni 합금 타겟(스미토긴조쿠고잔(주) 제조)을 이용하여, 직류 스퍼터링법에 의해, 7 중량% V-20 중량% Mo-Ni 합금 하지 금속층을 성막하고, 스퍼터링 시간을 실시예 5보다도 더욱 짧게 바꿈으로써 막 두께를 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 하여, 평가용의 원료 기재를 얻었다.

별도로 동일 조건으로 성막한 일부를 투과 전자현미경(TEM : 히타치세이사쿠쇼(주) 제조)을 이용하여 막 두께를 측정한 바 2 ㎚이었다. 이 기재로부터 서브트랙트법으로 필 강도 평가용의 1 mm의 리드와, HHBT 시험용의 30 ㎛ 피치의 빗살형 시험편을 형성하였다.

얻어진 플렉시블 기판의 초기 필 강도는 610 N/m이었다. 150℃의 오븐에 168시간 방치한 후의 내열 필 강도는 510 N/m로 큰 변화가 없이 양호하였다.

또한 절연 신뢰성 시험을 3개의 샘플에 대해서 행하였는데, 어느 것이나 저항이 10⁶ Ω 이하가 되어 쇼트 불량으로 되었다.

한편, 에칭성은 양호하였다.

또한, 내부식성 시험(85℃ 85% RH 항온조 내에 1000시간 방치한 후의 필름 이면 변색)에서는 필름 이면의 많은 부분에 변색이 확인되었다.

<비교예 5>

하지 금속층의 제1층으로서 7 중량% V-20 중량% Mo-Ni 합금 타겟(스미토긴조쿠고잔(주) 제조)을 이용하고, 직류 스퍼터링법에 의해, 7 중량% V-20 중량% Mo-Ni 합금 하지 금속층을 성막하고, 스퍼터링 시간을 실시예 6보다도 더욱 길게 함으로써 막 두께를 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 하여, 평가용의 원료 기재를 얻었다.

별도로 동일 조건으로 성막한 일부를 투과 전자현미경(TEM : 히타치세이사쿠쇼(주) 제조)을 이용하여 막 두께를 측정한 바 53 ㎚이었다. 이 기재로부터 서브트랙트법으로 필 강도 평가용의 1 mm의 리드와, HHBT 시험용의 30 ㎛ 피치의 빗살형 시험편을 형성하였다.

얻어진 플렉시블 기판의 초기 필 강도는 655 N/m이었다. 150℃의 오븐에 168시간 방치한 후의 내열 필 강도는 556 N/m로 큰 변화가 없이 양호하였다.

에칭 시험에서는, 3개의 샘플 중, 2개의 샘플에서 염철 에칭으로 하지 금속층을 에칭할 수 없어, 30 ㎛ 피치의 리드를 형성할 수 없었다.

또한 절연 신뢰성 시험을 3개의 샘플에 대해서 행하였지만, 어느 것이나 열화는 확인되지 않았다.

또한, 내부식성 시험(85℃ 85% RH 항온조 내에 1000시간 방치한 후의 필름 이면 변색)에서 변화는 보이지 않았다.

<비교예 6>

하지 금속층의 제1층으로서 20 중량% Mo-Ni 합금 타겟(스미토긴조쿠고잔(주) 제조)을 이용하고, 직류 스퍼터링법에 의해, 20 중량% Mo-Ni 합금 하지 금속층을 성막한 것 이외에는 실시예 1과 같은 식으로 하여, 평가용의 원료 기재를 얻었다.

얻어진 플렉시블 기판의 초기 필 강도는 650 N/m이었다. 150℃의 오븐에 168시간 방치한 후의 내열 필 강도는 320 N/m로 큰 저하가 보였다.

또한 절연 신뢰성 시험을 3개의 샘플에 대해서 행하였는데, 어느 것이나 저항이 10⁶ Ω 이하가 되어 쇼트 불량으로 되었다. 한편, 에칭성은 양호하였다.

상기 실시예, 비교예의 결과를 표 1에 정리하여 나타낸다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 2층 플렉시블 기판의 제조 방법에 따르면, 절연체 필름의 적어도 한 면에, 접착제를 개재하지 않고서 직접 하지 금속층을 형성하여, 상기 하지 금속층 상에 원하는 두께의 구리 도체층을 형성하는 2층 플렉시블 기판에 있어서, 상기 절연체 필름 상에 건식 도금법에 의해 형성되며 (1) 바나듐의 비율이 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 니켈-바나듐-몰리브덴 합금 또는 (2) 적어도 바나듐을 2 중량% 함유하고, 바나듐과 크롬의 합계가 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 니켈-바나듐-크롬-몰리브덴 합금을 주로 함유하는 막 두께 3∼50 ㎚의 하지 금속층과, 상기 하지 금속층 상에 구리 피막층을 형성할 수 있으며, 그리고, 본 발명의 2층 플렉시블 기판에 따르면, 상기 하지 금속층에 바나듐 또는 바나듐과 크롬이 포함되어 있으므로, 내열 필 강도의 저하를 방지할 수 있고, 또한, 동시에 몰리브덴이 포함되어 있으므로, 내식성, 절연 신뢰성을 향상할 수 있기 때문에, 상기 2층 플렉시블 기판을 이용함으로써, 밀착성, 내식성이 높고, 결함이 없는 배선부를 갖는 신뢰성이 높은 협폭, 협피치의 배선부를 지닌 플렉시블 배선판을 효율적으로 얻을 수 있으므로, 그 효과는 매우 크다.

Claims

절연체 필름의 적어도 한 면에, 접착제를 개재하지 않고서 직접 하지 금속층을 형성하고, 이어서 상기 하지 금속층 상에 구리 피막층을 형성하는 2층 플렉시블 기판에 있어서,

상기 하지 금속층은 건식 도금법에 의해 형성되며 바나듐의 비율이 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 니켈-바나듐-몰리브덴 합금을 함유하는 막 두께 3∼50 ㎚인 하지 금속층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 2층 플렉시블 기판.
절연체 필름의 적어도 한 면에, 접착제를 개재하지 않고서 직접 하지 금속층을 형성하고, 이어서 상기 하지 금속층 상에 구리 피막층을 형성하는 2층 플렉시블 기판에 있어서,

상기 하지 금속층은 건식 도금법에 의해 형성되며 바나듐을 2 중량% 이상 함유하고 바나듐과 크롬의 합계가 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 니켈-바나듐-크롬-몰리브덴 합금을 함유하는 막 두께 3∼50 ㎚의 하지 금속층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 2층 플렉시블 기판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하지 금속층 상에 형성된 상기 구리 피막층은 막 두께가 10 ㎚∼35 ㎛인 것을 특징으로 하는 2층 플렉시블 기판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 절연체 필름은 폴리이미드계 필름, 폴리아미드계 필름, 폴리에스테르계 필름, 폴리테트라플루오로에틸렌계 필름, 폴리페닐렌설파이드계 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트계 필름, 액정 폴리머계 필름으로부터 선택되는 수지 필름인 것을 특징으로 하는 2층 플렉시블 기판.
절연체 필름의 적어도 한 면에, 접착제를 개재하지 않고서 직접 하지 금속층을 형성하고, 이어서 상기 하지 금속층 상에 구리 피막층을 형성하는 2층 플렉시블 기판의 제조 방법에 있어서,

상기 절연체 필름 상에 바나듐의 비율이 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 니켈-바나듐-몰리브덴 합금의 하지 금속층을 건식 도금법에 의해 막 두께 3∼50 ㎚로 형성하고, 이어서 상기 하지 금속층 상에 구리 피막층을 형성하는 것을 특징으로 하는 2층 플렉시블 기판의 제조 방법.
절연체 필름의 적어도 한 면에, 접착제를 개재하지 않고서 직접 하지 금속층을 형성하고, 이어서 상기 하지 금속층 상에 구리 피막층을 형성하는 2층 플렉시블 기판의 제조 방법에 있어서,

상기 절연체 필름 상에 바나듐을 2 중량% 이상 함유하고, 바나듐과 크롬의 합계가 4∼13 중량%, 몰리브덴의 비율이 5∼40 중량%이며 잔부가 니켈인 니켈-바나듐-크롬-몰리브덴 합금의 하지 금속층을 건식 도금법에 의해 막 두께 3∼50 ㎚로 형성하고, 이어서 상기 하지 금속층 상에 구리 피막층을 형성하는 것을 특징으로 하는 2층 플렉시블 기판의 제조 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 구리 피막층을 건식 도금법에 의해 형성한 후, 또한, 상기 구리 피막층의 위에 습식 도금법에 의해 구리 피막층을 형성하는 것을 특징으로 하는 2층 플렉시블 기판의 제조 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 건식 도금법은 진공 증착법, 스퍼터링법 및 이온 플레이팅법 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 2층 플렉시블 기판의 제조 방법.