KR100990272B1 - 치수안정성이 좋은 연성 동장적층판 및 이를 위한 동박구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베이스 필름과 구리층이 접착제 없이 부착된 구조의 연성 동장적층판에 관한 것으로서, <220> 방향의 배향도 지수가 0.45 이상의 범위를 만족하는 구리층을 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, TD(Transverse Direction) 방향의 치수안정성이 0~0.05%의 범위를 만족하는 연성 동장적층판이 제공될 수 있다.

연성 동장적층판, 윌슨의 배향도 지수, 치수안정성, ASTM, IPC, TD

Description

치수안정성이 좋은 연성 동장적층판 및 이를 위한 동박 구조{Flexible copper clad laminate having good dimensional stability and copper foil structure for the same}

본 발명은 연성 동장적층판(FCCL: Flexible copper clad laminate)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 베이스 필름(base film)과 구리층이 접착제 없이 부착된 구조를 가지며 치수안정성이 개선된 연성 동장적층판에 관한 것이다.

연성 동장적층판은 전자기기의 경박단소화 추세에 따라 수요가 급증하는 연성 회로기판의 주요 소재로서, 작업성이 뛰어나고 내열성, 내굴곡성 및 내약품성이 뛰어나 핸드폰, 디지털 카메라, LCD 분야 등에 사용되고 있다. 연성 동장적층판은 회로 배선이 형성된 이후 IC칩이나 전자소자들을 실장되거나, LCD 패널과 PCB 기판을 상호 접속시키는 역할을 하게 된다.

특히 베이스 필름과 구리층 사이에 접착제가 개재되지 않는 구조의 연성 동장적층판은 접착제를 사용하는 특성상 친환경적이며 열이 많이 발생하는 분야에 유용하게 사용된다.

도 1에는 접착제를 사용하지 않는 일반적인 연성 동장적층판의 구성이 도시 되어 있다. 도면에 나타난 바와 같이 연성 동장적층판은 베이스 필름(100) 위에 이종금속으로 이루어진 타이코팅층(101), 구리 스퍼터링층(102) 및 구리 도전층(103)이 순차적으로 라미네이팅(laminating)된 구조를 갖는다.

연성 동장적층판에 있어서, 베이스 필름(100)으로는 IC칩 본딩 등의 안정성을 위해 동박형태의 구리층과 열팽창률이 유사하고 내열성에 뛰어난 폴리이미드(Polyimide) 수지가 널리 사용된다.

그러나, 폴리이미드 수지를 사용하더라도 수지와 금속 간의 강도나, 열팽창계수 등의 차이로 인한 내부 응력은 여전히 존재하므로 회로 패턴의 형성을 위한 구리층 제거공정 전후에 치수가 변화하게 되며, 이로 인해 IC칩이나 전자소자의 실장시 편차가 발생하게 되는 문제가 발생하게 된다.

연성 동장적층판의 치수안정성을 높이기 위해 종래에는 주로 폴리이미드층의 물성을 콘트롤하는 방법을 사용하였으나, 회로선의 피치(pitch)를 35㎛ 정도 혹은 그 이내로 좁게 설계하는 경우에는 치수안정성으로 인한 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 구리층의 배향도를 최적화하여 치수안정성이 좋은 연성 동장적층판 및 이를 위한 동박 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 베이스 필름과 구리층이 접착 제 없이 부착된 구조의 연성 동장적층판에 있어서, 상기 구리층이 <220> 방향의 배향도 지수가 0.45 이상의 범위를 만족하는 것을 특징으로 하는 연성 동장적층판을 개시한다.

상기 배향도 지수는 X선 회절(XRD)을 이용하는 윌슨(Willson)의 배향도 지수(I_O)로서 수학식,

으로 표현될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 연성 동장적층판에 사용되는 동박에 있어서,

<220> 방향의 배향도 지수가 0.45 이상의 범위를 만족하는 것을 특징으로 하는 연성 동장적층판용 동박이 제공된다.

본 발명에 따르면 연성 동장적층판의 치수안정성이 개선되므로 회로 패턴의 형성을 위한 구리층 제거공정 전후에 치수가 변화하는 문제를 최소화하거나 제거할 수 있다.

특히 본 발명에 따르면 TD(Transverse Direction) 방향의 치수안정성이 0~0.05%의 범위를 만족할 수 있는 연성 동장적층판이 제공되므로 회로선의 피치가35㎛ 이내인 협피치 제품의 요구를 만족할 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하 기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에 따른 연성 동장적층판은 폴리이미드 필름 위에 동박 형태의 구리층이 형성된 구조를 갖는다. 연성 동장적층판의 기본적인 적층 형태는 접착제가 없는(adhesiveless) 통상의 연성 동장적층판과 동일하게 구성될 수 있으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 연성 동장적층판에 있어서, 구리층은 방위가 <220>인 결정립들의 배향도 지수가 0.45 이상의 범위에 포함되도록 구성됨으로써 협피치의 연성 동장적층판에 요구되는 치수안정성을 만족하게 된다.

구체적으로, 구리층은 X선 회절(XRD)을 이용하고 아래의 수학식으로 표현되는 윌슨(Willson) 배향도 지수(I_O)가 0.45 이상을 만족해야 한다.

수학식 1을 참조하면, 윌슨(Willson) 배향도 지수(I_O)는 구리층을 이루는 결정립들의 방위별 실측 피크의 상대강도비를 ASTM(American Society of Testing Materials; 미국 재료시험협회) 데이터에서의 강도비로 나눈값으로 정의된다.

연성 동장적층판의 치수안정성은 IPC(International Printed Circuit) 규격에 의거하여 MD(Machine Direction)와 TD(Transverse Direction)의 치수변화를 측정함으로써 산출되며, 특히 TD 방향의 치수안정성이 중요하다.

연성 동장적층판의 최초 치수를 A, 회로 패턴 형성을 위해 염화구리나 염화제2철 용액을 이용한 화학적 에칭공정으로 구리층을 소정 패턴대로 제거한 후의 치수를 B, B의 시편을 예컨대, 150℃에서 30분간 열처리한 후의 치수를 C로 정의할 때, 치수안정성은 A에 대한 (B-A)의 백분율이나, A에 대한 (C-A)의 백분율로 정의된다.

도 2에는 연성 동장적층판에 대하여 수행된 <220> 방향의 윌슨(Willson) 배향도 지수(I_O)별 치수안정성의 측정 결과가 나타나 있다. 도면을 참조하면, 회로선의 폭이 38㎛이고 회로선의 피치가 35㎛인 제품을 기준으로 했을 때, TD의 치수안정성은 0~0.08%가 요구되고, 보다 좁은 회로선 피치의 제품의 경우에는 0~0.05%의 범위가 요구되고 있는 점을 감안할 때, <220> 방향의 윌슨(Willson) 배향도 지수(I_O)는 0.45 이상을 만족해야 함을 확인할 수 있다.

즉, 도 2에서 I_O가 예컨대 0.2, 0.25, 0.27, 0.30, 0.33 등인 경우에는 0~0.05%의 범위를 벗어나게 되므로 35㎛ 이내의 협피치 배선 제품에 부적합하다. 비록 I_O가 0.44인 경우 상기 범위에 포함되긴 하나, 측정오차와 안정적인 수치범위를 감안할 때 I_O는 0.45 이상을 만족하는 것이 가장 바람직하다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 상술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 일반적인 연성 동장적층판의 구성을 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따라 수행된 윌슨(Willson)의 배향도 지수별 치수안정성 측정 결과를 나타낸 테이블이다.

Claims (4)

1. 베이스 필름과 구리층이 접착제 없이 부착된 구조의 연성 동장적층판에 있어서,

   상기 구리층은 <220> 방향의 배향도 지수가 0.45 이상의 범위를 만족하고,

   TD(Transverse Direction) 방향의 치수안정성이 0~0.05%인 것을 특징으로 하는 연성 동장적층판.
2. 제1항에 있어서,

   상기 배향도 지수는 X선 회절(XRD)을 이용하고 수학식,

   

   으로 표현되는 윌슨(Willson)의 배향도 지수(I_O)인 것을 특징으로 하는 연성 동장적층판.
3. TD(Transverse Direction) 방향의 치수안정성이 0~0.05%이고 베이스 필름과 구리층이 접착제 없이 부착된 구조를 갖는 연성 동장적층판에 사용되는 동박 구조로서,

   <220> 방향의 배향도 지수가 0.45 이상의 범위를 만족하는 것을 특징으로 하는 연성 동장적층판용 동박 구조.
4. 제3항에 있어서,

   상기 배향도 지수는 X선 회절(XRD)을 이용하고 수학식,

   

   으로 표현되는 윌슨(Willson)의 배향도 지수(I_O)인 것을 특징으로 하는 연성 동장적층판용 동박 구조.

Images