KR101416581B1 - 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자펜을 이용한 전자기 유도방식의 디지타이저 기판의 제조에 있어 상대적으로 저렴하면서도 높은 전도성을 갖는 알루미늄을 주 배선층으로 사용하되 프린팅 기술을 통해 추가로 형성되는 배선층 및 절연층을 통하여 적층형 또는 양면형 구조를 갖는 알루미늄을 이용한 디지타이저 기판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판 및 이의 제조방법 {DIGITIZER BOARD WITH ALUMINUM PATTERN AND MANUFACTURING METHOD FOR THEREOF}

본 발명은 알루미늄을 이용한 디지타이저 기판 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 자세하게는 전자펜을 이용한 전자기 유도방식의 디지타이저 기판의 제조에 있어 상대적으로 저렴하면서도 높은 전도성을 갖는 알루미늄을 주 배선층으로 사용하되 프린팅 기술을 통해 추가로 형성되는 배선층 및 절연층을 통하여 적층형 또는 양면형 구조를 갖는 알루미늄을 이용한 디지타이저 기판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

최근 출시되는 모바일 단말기의 입출력수단인 터치스크린은 터치스크린을 눌렀을 때 발생하는 압력변화를 기계가 감지하는 감압식, 몸에 흐르는 미세한 전류를 기계가 감지하는 정전용량식, 터치센서와 전용펜(전자펜)에서 발생하는 전자기를 감지하는 전자기 유도방식을 사용하고 있다.

첫 번째 감압식은 뾰족한 펜 등으로 누른 지점이 다른 부분에 비해 압력이 높아지는 현상을 활용하는 것으로, 부드럽고 면이 넓은 손가락으로는 입력이 어렵고, 두 가지 지점을 동시에 선택하는 ‘멀티 터치’에 대한 인식이 어렵다는 단점과, 펜이 지정한 정확한 위치를 선택하는 데 탁월하다는 장점이 있다. 또한, 제작비용이 상대적으로 저렴하고 뾰족한 물체면 어떤 것이든 입력장치로 사용할 수 있어 개인용 휴대 단말기(PDA)나 공작기계의 컨트롤 패널 등에 널리 쓰인다.

두 번째 정전용량식은 피부에서 발생하는 전류를 활용하기 때문에 일반 펜 등으로는 입력되지 않는다. 또한, 멀티 터치의 인식이 가능하지만 정확한 지점을 선택하는 데 무리가 있으며, 전류가 통하는 장갑이나 정전기를 일으킬 수 있는 특수 펜을 사용함으로 인식이 이루어질 수 있는 특징이 있다.

마지막으로 전자기유도 방식은 전용펜의 필압의 세기를 인식할 수 있고, 마우스처럼 오른쪽, 왼쪽 클릭 등의 작업이 가능하다. 전자기 유도방식의 터치스크린의 경우 비록 멀티 터치는 불가능하지만 붓 그림처럼 필압을 감안한 미세한 조작이 가능하고, 실제 터치를 하지 않고도 펜이 화면에 가까이만 있으면 좌표이동이 가능하다.

이와 같은 전자기유도 방식의 터치스크린을 적용한 대표적인 제품인 디지타이저는 전자펜을 이용하여 약 0.7㎜ 두께의 선까지도 그릴 수 있어, 통상 3~4㎜ 두께를 감지하는 정전용량식 터치 스크린보다 세밀한 작업이 이루어질 수 있는 장점을 나타내며, 최근 휴대용 스마트 단말기 등에서 디지타이저 기능을 탑재한 기기들이 출시되고 있다.

이러한 디지타이저의 원리를 살펴보면 터치스크린/디스플레이 패널의 하측에 디지타이저 패널은 얇은 금속제 막이 형성된 디지타이저 패널이 구비되어 전원이 인가됨으로 얇은 전자기장이 만들어지며, 단부에 초소형 금속 코일이 내장되어 있어 사용시에 교류 자기장이 발생하는 휴대형 전자펜이 구비되어, 전자펜 끝이 터치스크린에 근접하면 전자기 유도현상이 일어나면서 터치스크린/디스플레이 패널 하측에 배치된 디지타이저 패널에는 이미 형성된 전자기장에 변형이 발생하며, 모서리에 배치된 센서를 통해 이를 감지하여 전자펜의 움직임을 해석하게 된다.

이러한 디지타이저는 스마트폰과 같은 소형 휴대 단말기기뿐 아니라 대형 디스플레이를 채용하고 있는 대화면 태블릿(tablet) PC, TV 등에도 적용가능하므로 디지타이저 기판의 제조 비용 절감과 제조공정을 자동화 및 단순화함으로 제품의 생산성을 향상시키고, 대화면 태블릿(tablet) PC, TV 등에도 사용될 수 있는 대면적의 디지타이저 및 제조 방법이 요구되고 있다.

이러한 디지타이저를 구성하는 중요부품인 FPCB는 절연 기판의 양면에 동박 포일이 부착된 양면 FCCL(Flexible Copper Clad Laminate)을 이용하여 각각 양면의 동박을 패턴으로 형성하여 제조되었다. 하지만, 이러한 종래의 양면 FCCL는 주 배선층의 재료로 구리를 사용함에 따라 상대적으로 제작비용이 높았으며 구리 패턴 식각에 따른 공해 유발 물질을 다량 배출하는 문제와 함께 기판의 전체 두께가 두꺼워져 얇은 디지타이저를 만들기 어렵고 제조 공정이 복잡하고 처리 공정 시간이 길어지는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 디지타이저의 회로패턴 형성에 있어서 기본 배선층으로 알루미늄을 사용하고 인쇄공법을 이용하여 타 배선층 및 절연층을 형성함으로 제조 원가를 낮추고 작업 편의성을 향상시킬 수 있는 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

특히 본 발명에서는 절연 기판에 형성되는 제1배선층으로 전도성이 뛰어난 알루미늄을, 제2배선층을 전도성잉크를 사용하고 제품 특성에 필요한 전기전도성이 나타내도록 하며, 전기전도성을 더욱 향상시키기 위해 제2배선층에 선택적으로 균일하게 금속 화학 도금층을 형성하여 저항을 감소시킨 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판 및 이의 제조방법을 제공한다.

상기와 같은 목적을 위해 본 발명 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판은 전자펜을 이용한 전자기 방식의 디지타이저 기판에 있어서, 절연기판; 상기 절연기판상에 형성되는 알루미늄 재질의 제1배선층; 상기 제1배선층상에 형성되되, 상기 제1배선층의 일부가 노출되도록 비아가 형성되는 제1절연층; 상기 제1절연층상에 도전성 잉크 또는 페이스트를 사용하여 인쇄방식으로 형성되되, 상기 비아를 충진시켜 제1배선층과 도통하는 제2배선층; 상기 제2배선층의 일부가 노출되도록 상기 제2배선층을 덮는 제2절연층; 으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판은 비아가 관통 형성된 절연기판; 상기 절연기판 일면에 형성되는 알루미늄 재질의 제1배선층; 상기 절연기판 타면에 도전성 잉크 또는 페이스트를 사용하여 인쇄방식으로 형성되되, 상기 비아를 충진시켜 제1배선층과 도통하는 제2배선층; 상기 제1배선층상에 형성하는 제1절연층; 및 상기 제2배선층의 일부가 노출되도록 상기 제2배선층을 덮는 제2절연층; 으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 제2배선층상에 무전해 화학도금층을 형성하기 위한 시드 금속층을 포함하는 무전해 화학도금층; 이 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 절연기판은 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리에테르이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴 수지, 내열성 에폭시(Epoxy), 초산비닐수지(EVA), 부틸 고무수지, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 유리, 실리콘, 페라이트, 세라믹 및 FR-4 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 비아에는 니켈, 주석, 구리, 은, 금, 전도성 고분자, CNT(탄소나노튜브), 그래핀 및 이를 포함한 화합물 중에서 선택되는 도전성 재료가 충진될 수 있다.
상기와 같은 목적을 위해 본 발명 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판의 제조방법은 전자펜을 이용한 전자기 방식의 디지타이저 기판의 제조방법에 있어서, 절연기판상에 알루미늄 박막층을 형성하는 단계; 상기 알루미늄 박막층 상에 박리가능한 에칭 레지스트를 형성하는 단계; 상기 에칭 레지스트를 제외한 부분의 알루미늄 박막층을 부식시켜 제거하는 단계; 상기 에칭 레지스트를 박리함으로 상기 절연기판상에 알루미늄의 제1배선층을 형성하는 단계; 상기 제1배선층 상에 제1절연층을 형성하되 상기 제1배선층의 일부가 노출되는 비아를 형성하는 단계; 상기 비아를 통해 상기 제1배선층과 전기적으로 도통하도록 상기 제1절연층 상에 도전성 잉크 또는 페이스트를 사용하여 인쇄방식으로 제2배선층을 형성하는 단계; 상기 제2배선층의 일부가 노출되도록 상기 제2배선층을 덮는 제2절연층을 형성하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판의 제조방법은 절연기판 일면에 알루미늄 박막층을 형성하는 단계; 상기 절연기판의 타면으로 상기 알루미늄 박막층의 일부가 노출되도록 비아를 형성하는 단계; 상기 알루미늄 박막층 상에 박리가능한 에칭 레지스트를 형성하는 단계; 상기 에칭 레지스트를 제외한 부분의 알루미늄 박막층을 부식시켜 제거하는 단계; 상기 에칭 레지스트를 박리함으로 상기 절연기판 상에 알루미늄의 제1배선층을 형성하는 단계; 상기 비아를 통해 상기 제1배선층과 접촉하도록 상기 절연기판 타면에 도전성 잉크 또는 페이스트를 사용하여 인쇄방식으로 제2배선층을 형성하는 단계; 상기 제1배선층을 덮도록 제1절연층을 형성하고, 상기 제2배선층의 일부가 노출되도록 상기 제2배선층을 덮는 제2절연층을 형성하는 단계; 로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 제2배선층을 형성하는 단계와 상기 제2절연층을 형성하는 단계의 사이에, 상기 제2배선층 상에 무전해 화학도금층을 형성하기 위한 시드 금속층및 무전해 화학도금층을 형성하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 에칭 레지스트를 형성하는 단계는 박리형 레지스트 잉크를 사용하여 인쇄방식으로 형성하거나, 드라이 필름을 부착하고 노광공정을 거치는 포토리소그래피(Photo-lithography) 방법으로 형성할 수 있다.

또한, 상기 제2배선층을 형성하는 단계 이전에, 잉크젯방식, ESD(Electrostatic Spray Deposition), Aerosol jet, Metal jet, 디스펜싱, 슬롯다이, 스크린, 로터리, 그라비아, 그라비아 옵셋, 폴리머 그라비아, Aerosol, 마이크로 플라즈마 프린팅, 임프린팅 중에서 선택되는 어느 하나의 방법으로 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트를 사용하여 상기 비아를 채우는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1절연층 및 제2절연층은 평판 또는 롤투롤의 스크린 인쇄, 로타리 인쇄, 프렉소인쇄, 그라비아인쇄, 그라비아 옵셋인쇄, 리버스 옵셋, 폴리머 그라비아 인쇄, 임프린팅, 잉크젯 인쇄, 마이크로 그라비아, 또는 슬롯다이, 패드 프린팅 또는 디스펜서 중에서 선택되는 인쇄방식으로 형성할 수 있다.

본 발명의 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판은 상술한 제조방법을 통해 제조가 이루어지는 것을 특징으로 하게 된다.

본 발명은 다양한 절연 기판소재 위에 적층 또는 열밀착(압착)된 알루미늄 포일(fiol)에 제1배선층을 형성함으로 상대적으로 낮은 비용으로 전도성이 우수한 특성을 나타낼 수 있으며, 이후 선택적으로 필요한 영역에만 인쇄방식으로 절연층 및 전도성 배선을 패터닝함으로 재료의 사용량을 최소화하여 전체 기판의 제조비용을 현저히 줄일 수 있다.

또한, 본 발명은 인쇄방식을 통해 종래의 포토리소그래피 방법과 에칭방법을 이용한 회로기판에 비해 공정의 단순화와 비용 및 시간의 절감과 더불어 친환경적인 장점이 있으며, 전도성 배선층 상에 전해 도금층을 형성한 제품에 비하여 보다 얇고 균일한 품질의 회로를 형성할 수 있다.

또한, 전도성 배선 위에 화학도금(무전해 동도금)을 실시함으로 저항을 감소시켜 디지타이저(DIGITIZER) 배선의 전류 손실을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명은 배선층의 두께를 얇게 하면서도 전도성을 향상시켜 제조할 수 있어서, 연성(flexible) 기판에 사용될 수 있는 FPC, COB, COF, RFID, LED, OLED, OTFT, NFC Tag, 터치스크린, 쏠라셀, Wall-paper, E-paper, E-passport, Film battery, Film Memory 등의 전극이 있는 배선을 포함하는 모든 제품에 적용할 수 있고, 종래의 방법으로 제조가 불가능한 대면적의 디지타이저기판의 제조를 가능케 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 제조공정을 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 제조공정을 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 제조공정을 나타내는 단면도,
도 4는 도 발명의 제4실시예에 따른 제조공정을 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판의 제조방법에 대하여 자세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 제조공정을 나타내는 단면도로서, 적층형 구조의 디지타이저의 제조공정에 있어서 이하에서 설명되는 각 제조공정에 따른 단면도를 순차적으로 나타내고 있다.

본 발명에서는 디지타이저 기판을 위한 첫 번째 단계(S 110)로 절연기판(110)상에 알루미늄 박막층(120)을 형성하게 된다.

이때 상기 절연기판(110)은 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리에테르이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴 수지, 내열성 에폭시(Epoxy), 초산비닐수지(EVA), 부틸 고무수지, PET Film, 폴리아릴레이트 및 폴리이미드 중에서 선택되는 어느 하나가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 폴리이미드 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 내열성 에폭시(Epoxy, FR-4), PET Film이 사용가능하다. 또한, 상기 절연기판(110)은 경성기판 또는 연성기판을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 휴대용 단말기에 적용하기 위해서는 연성(flexible) 기판을, 비교적 대면적의 단말기에 적용하기 위해서는 경성기판 또는 연성기판을 사용하게 된다.

이와 같은 절연기판(110) 상에 후술되는 제1배선층의 기본 재료인 알루미늄은 1 내지 30㎛의 두께로 절연기판(110)상에 아크릴 또는 에폭시계의 접착제를 코팅한 후, 알루미늄 박막과 합지나 열압착 적층 등의 과정을 통해 형성된다. 또한, 인쇄회로기판 제조에서 일반적으로 사용하고 있는 구리 적층판의 제조방법인 캐스트(Cast)방식 또는 라미네이팅 방식을 통해 형성할 수도 있다.

알루미늄 박막층(120)은 전자소자의 주요한 배선재료로 벌크 알루미늄의 비저항값은 2.74 μΩ.㎝ 로서 은이나 구리보다는 상대적으로 낮은 전기전도성을 가지고 있으나, 원재료의 가격적인 측면에서 구리의 1/10 수준, 은의 1/100 수준으로 매우 저렴하다. 또한, 알루미늄은 실리콘, 산화실리콘, 폴리머 또는 다른 기타 금속들과의 접착성이 뛰어나며 자연 산화막의 생성으로 안정적인 화학적, 물리적 특성을 나타냄에도 어렵지 않게 식각이 가능하므로 회로를 패턴화하는데 뛰어난 장점을 지니고 있다.

이와 같은 알루미늄 박막층(120)은 일반적으로 알루미늄 원자재를 압연(MILL)공정을 거쳐 1 ~ 30㎛의 두께의 금속 박편(Foil)으로 이루어질 수 있다.

이후 두 번째(S 120) 단계에서는 상기 절연기판(110)에 형성된 알루미늄 박막층(120) 상에 레지스트 잉크를 사용하여 인쇄방식으로 에칭 레지스트(130)를 형성한다.

이때 에칭 레지스트(130)를 형성하기 위해 사용되는 레지스트 잉크는 상기 알루미늄 박막층의 식각을 위한 것으로 식각이 이루어진 후 상기 에칭 레지스트(130)의 원활한 제거를 위해 알칼리 박리가 가능한 잉크를 사용하게 되며, 이와 같은 알칼리 박리타입의 레지스트 잉크는 산가(-COOH)를 가진 수지를 사용하되 열에 의한 영향을 없애기 위해 열 반응성이 없는 아크릴 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 레지스트 잉크는 (평판 또는 롤투롤) 스크린 인쇄, 로터리 인쇄, 프렉소인쇄, 그라비아인쇄, 그라비아 옵셋인쇄, 리버스 옵셋, 패드 프린팅 또는 디스펜서 등의 인쇄 방법을 통하여 에칭 레지스트(130)를 형성할 수 있으며, 이후 공정조건에 따라 상기 레지스트 잉크의 건조단계를 추가로 구비할 수 있으며, UV경화, 고온 또는 저온 열 건조 경화, IR 경화 등 레지스트 잉크의 사용조건에 따른 경화단계를 거칠 수 있다.

미세 회로패턴의 형성 및 경우에 따라서는 기존 FPCB의 포토리소그래피 방법과 동일하게 포토레지스트 필름을 사용할 수도 있다.

이후 세 번째 단계(S 130)에서는 상기 에칭 레지스트(130)를 제외한 부분의 알루미늄 박막층(120)을 부식시켜 제거한다. 즉 상기 에칭 레지스트(130)가 형성된 절연기판(110)을 알루미늄을 부식용액에 침지함으로, 상기 에칭 레지스트(130)가 형성되지 않은 부분의 알루미늄 박막층만을 선택적으로 부식시켜 제거하는 것으로 상기 패선패턴(130)의 박리를 방지하면서 원활한 식각을 위해 산 계열의 부식약품인 염화동, 염화철, 염화제2철, 염화제3철, 염산 화합물 등을 사용하게 되며, 이에 한정하지 않고 다양한 부식액을 이용할 수도 있다.

이후 네 번째 단계(S 140)에서는 에칭 레지스트(130)가 형성되지 않은 부분의 알루미늄 박막층이 부식에 의해 제거된 상태의 에서 에칭 레지스트(130)에 남은 레지스트 잉크를 제거함으로 알루미늄 박막층(120)으로 이루어진 제1배선층(121)을 형성하게 된다.

이때 레지스트 잉크가 알칼리 박리가 가능한 잉크를 사용함에 따라 노즐분사식으로 아민계 박리액을 분사하여 박리형 잉크를 제거할 수 있도록 하며, 가성 소다액(NaOH)을 추가하여 사용함으로 충분한 박리효과를 도모할 수 있다.

상기와 같이 레지스트 잉크의 에칭 레지스트(130)를 제거함으로 절연기판(110) 상에는 두께 1 내지 30㎛의 알루미늄 박막으로 형성된 제1배선층(121)이 남게 된다.

다섯 번째 단계(S 150)에서는 상기 제1배선층(121) 상에 인쇄방식으로 제1절연층(140)을 형성하되 상기 제1배선층(121)의 일부가 노출되는 비아(160)를 형성하게 된다.

이때 상기 제1절연층(140)은 절연성을 가진 재료의 인쇄방식으로 형성함으로 롤투롤 공정의 적용이 가능하며, 절연기판(110)상의 제1배선층(121)에서 상기 비아(160)에 해당하는 부분만을 제외하고 절연기판(110)상의 나머지 부분을 인쇄방식에 의해 제1절연층(140)을 프린팅하게 된다.

또는 제1절연층(140)을 절연성을 가진 재료로 전면을 프린팅한 이후, 비아를 CNC Drill, UV 또는 CO2 Laser를 이용하여 비아를 형성할 수 있다.

이때, 상기 제1절연층(140)은 1 내지 30㎛의 두께로 형성되며, 상기 제1절연층(140)의 조성물은 일반적으로는 에폭시, 아크릴, 폴리이미드 또는 이를 포함한 혼합물이 사용될 수 있다. 또한 Indium oxide(In2O3), Zinc oxide (ZnO) 등과 같은 금속 산화물이 포함된 혼합물을 사용할 수도 있다. 마찬가지로 상기 제1절연층(140)도 (평판 또는 롤투롤) 스크린 인쇄, 로터리 인쇄, 프렉소인쇄, 그라비아인쇄, 그라비아 옵셋인쇄, 리버스 옵셋, 패드 프린팅 또는 디스펜서 등의 인쇄 방식이 사용될 수 있다.

상기 비아(160)는 상기 제1배선층(121)과 후술되는 제2배선층(150)을 전기적으로 도통시키기 위한 구성으로 0.05㎜ 내지 5.5㎜의 지름으로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 0.1㎜ 내지 0.50㎜ 크기를 가질 수 있다.

이때 상기 제1배선층(121)과 제2배선층(150)의 원활한 도통을 위해 상기 비아(160)에는 별도의 도금이나 전도성 재료의 충진이 이루어질 수 있다.

먼저 비아(160) 내부에 전도성 재료를 충진하는 방법은 후술되는 제2배선층(150)에서 사용되는 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트와 동일한 재료를 사용하여 상기 비아(160)를 채우는 것으로, 잉크젯방식, ESD(Electrostatic Spray Deposition), Aerosol jet, Metal jet, 디스펜싱 등의 비접촉식 인쇄방법, 슬롯다이, 스크린, 로터리, 그라비아, 그라비아 옵셋, 폴리머 그라비아, Aerosol, 마이크로 플라즈마 프린팅, 임프린팅 중에서 선택되는 어느 하나의 방법을 이용하여 도전성 잉크를 또는 도전성 페이스트를 충진함으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 도전성 잉크에 사용되는 소재는 니켈, 주석, 구리, 은, 금과 같은 금속류와 PEDOT 등과 같은 전도성 고분자, 그리고 CNT(탄소나노튜브), 그래핀과 같은 유기재료 또는 이를 포함한 화합물로 이루어질 수 있다.

또한, 은 또는 구리분말, 및 이들을 결속시켜주는 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지로 구성된 도전성 페이스트 또는 금속, 도전성 잉크를 충진한 후 열 또는 자외선 등의 단 파장대의 빛을 가하여 경화시키는 과정이 추가될 수 있다. 상기 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지는 상온에서 액체 상태를 유지하고 있다가 열 또는 자외선 등의 단 파장대의 빛이 가해지면 경화되는 수지로서, 에폭시 수지, 폴리에스터 수지, 아크릴 수지, 크실렌 수지, 폴리우레탄 수지, 우레아 수지, 아미노 수지, 알키드 수지 등을 사용될 수 있다.

잉크젯 방식의 경우 비아(160)의 사이즈에 따라 노즐 구경을 결정하여, 잉크에 함유되는 도전성 물질은 10㎚ ~ 10㎛ 사이즈를 갖는 입자로서 1차 입경이 200㎚ 이하의 것이 필요하다. 만약, 1차 입경이 200㎚를 초과하는 경우 분산성이 낮아서 응집으로 인한 크고 불균일한 입자가 발생하기 쉽고, 응집이 잘 안되 잉크의 유동성을 저하하게 된다. 또한, 전체 함량 대비 고형분은 10 ~ 80wt% 이내로 한정한다. 고형분이 10% 이내일 경우, 형성 점도가 너무 낮아 어느 하나의 인쇄방법 또는 도포방법에 의해서도 충분한 흐름성과 도전성을 지니는 비아(160) 충진층을 형성하기 어렵고, 반대로 80%를 초과할 경우 유동성이 저하되어서 각종의 인쇄방법이나 도포방법으로 적합한 충진이 이루어지지 않는다.

또한, 고전압을 노즐에 가해 유기물 입자를 잘게 쪼개어 분사하는 방식인 ESD나, 초음파 등과 같은 분무 여과기를 거쳐 올라온 작은 입자를 유도 가스를 이용해 분사하는 기술인 Aerosol jet을 사용할 수 있으며, 이 외에도 다이렉트로 메탈을 녹여 패터닝하는 메탈젯(metaljet)기술과 고전압 ESD 기술을 활용하여 잉크젯과 같이 드롭으로 토출 가능한 EHD(Electro Hydro Dynamic)패터닝 기술도 이용될 수 있다.

이후 충진된 잉크의 건조는 주로 열경화 방식을 채택하게 되며, 경우에 따라 IR, UV 경화방식 내지 Dual 경화방식을 취할 수 있다. 구체적으로 1단계 잉크 충진 후 가 건조를 진행 및 용제 휘발(dry step) 후, 2단계로 완전 경화(curing step)를 진행한다. dry step은 50 ~ 70℃± 5℃에서 dry 후 curing step은 100 ~ 180℃ 조건에서 완전 경화를 진행한다.

상기 비아(160)를 도금에 의해 할 경우, 전해도금 또는 무전해도금에 의해 상기 비아(160)에 전도성을 부여할 수 있다.

또한, 도금에 의한 방법과 도전성 재료에 의해 비아(160)의 내부가 충진되는 방법을 병행할 수 있다. 예시적으로, 상기 도금방법에 의해 상기 비아(160)에 금속 도금막을 형성한 후에 나머지 빈공간에 도전성 재료를 충진함으로써 비아(160)에 전도성을 부여할 수 있다.

여섯 번째 단계(S 160)에서는 상기 비아(160)를 통해 상기 제1배선층(121)과 전기적으로 도통하도록 상기 제1절연층(140) 상에 도전성 잉크 또는 페이스트를 사용하여 인쇄방식으로 제2배선층(150)을 형성하게 된다. 즉 상기 제2배선층(150)은 전기적 신호가 이동하는 시작점으로서 상기 비아(160)에 연결되고 끝점으로서 전극으로 사용되도록 구성된다.

또한, 인쇄방식으로 상기 비아(160)를 충진시키는 공정과 인쇄방식으로 제2배선층(150)을 형성하는 공정을 분리하여 실시할 수 있으나, 인쇄방식으로 제2배선층(150)을 형성 시에 상기 비아(160)를 동시에 채우는 것이 바람직하다.

상기 페이스트는 전기 전도성이 있는 물질의 입자를 포함하는 페이스트를 의미하는 것으로, 도전성이 있는 금속, 비금속 또는 이들의 산화물, 탄화물, 붕화물, 질화물, 탄질화물의 분말과 카본블랙과 흑연 등 탄소계 분말을 포함하게 된다. 대표적인 예로 상기 도전성 페이스트 금, 알루미늄, 구리, 인듐, 안티몬, 마그네슘, 크롬, 주석, 니켈, 은, 철, 티탄 및 이들의 합금과 이들의 산화물, 탄화물, 붕화물, 질화물, 탄질화물의 입자를 포함할 수 있다. 이때 상술한 입자는 판형, 파이버 형과 나노 크기의 나노입자 나노튜브 등의 형태를 나타낼 수 있으나 특별히 제한되지 않으며, 이러한 도전성 입자는 단독 또는 조합하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 도전성 페이스트는 기판과의 접착성을 향상시키기 위해 바인더를 추가로 포함하며, 일반적으로 에폭시 수지, 페놀수지(페놀+포롬알데하이드), 폴리우레탄수지, 폴리아미드수지, 아크릴수지, 우레아/멜라민수지, 실리콘 수지 등의 유기계 바인더를 사용할 수 있으나, 상기 도전성 페이스트의 배선층 형성 후에 화학도금을 하는 경우 도금액의 침투로 회로층이 박리 될 수 있고, 화학도금시 사용되는 강염기성 물질이 아크릴계 바인더를 녹일 수 있어, 에폭시계 바인더를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 바인더의 함량은 일반적으로 총 페이스트 조성물의 함량대비 10 내지 80 wt%의 범위로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 20 내지 70 wt%의 범위를 가질 수 있으며, 상기 바인더는 도전성 페이스트로 이루어지는 제2배선층(150)의 전기 전도도를 감소시키는 원인으로 작용할 수 있어 주의가 요구된다.

또한, 본 발명에서 도전성 페이스트 조성물의 점도는 23℃, 50rpm HAKKE RHeoscope 측정기준 10,000 cps ~ 100,000 cps 범위의 것을 사용할 수 있다.

또한, 상기 도전성 페이스트에는 그 밖의 첨가제로서 Ag 파우더(안료), 천연 및 합성수지(바인더), 솔벤트, 분산제, 커플링제, 점도조절제 등이 추가될 수 있다.

본 발명에서의 상기 도전성 페이스트의 조성물이 전도성 Ag 페이스트, 전도성 Cu 페이스트, 전도성 폴리머, 그라비아용 페이스트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 이때 상기 그라비아용 페이스트는 전도성 실버(Ag) 페이스트의 일종으로서 입자크기는 2 내지 3㎛이며, 일 예로서 Ag 파우더 75%, 수지 10%, 솔벤트 13% 첨가제 2%의 구성으로 이루어질 수 있다.

상기 도전성 잉크는 극성 또는 비극성 용매에 캡핑 분자 및 첨가제와 함께 나노 사이즈 또는 마이크로 사이즈의 금속입자를 재분산시켜 잉크화함으로 제조될 수 있다. 이때 금속 나노 입자를 세라믹 입자 또는 유기 분자로서 캡핑(capping)하게 되면 소성시 또는 공기와의 접촉시에 금속 나노 입자의 산화를 방지하고 입자간의 응집을 방지하여 비저항을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 상기 금속 나노 입자로는 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 백금(Pt) 및 이들의 합금, 전도성 폴리머, 탄소, 탄소나노튜브, 그래핀, Ag 나노와이어 등 다양한 전도성 물질들이 단일 또는 혼합물 형태로 사용될 수 있으며, 상기 도전성 잉크에 포함되는 용매로서는 DMF, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 글리세롤 또는 폴리에틸렌 글리콜 등이 사용가능하다.

또한, 상기 도전성 잉크는 필요에 따라 추가적인 유기 용매, 바인더, 분산제, 증점제, 계면활성제 등의 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명에서 상기 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트에 포함되는 도전성 재료의 입자는 3㎚ 내지 100㎚ 또는 0.1㎛ 내지 20㎛ 사이즈의 크기를 가질 수 있고, 바람직하게는 10㎚ 내지 50㎚ 범위의 또는 0.1㎛ 내지 10㎛ 사이즈의 크기를 가질 수 있다. 상기 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트에 포함되는 입자는 상기 나노 사이즈와 마이크로 사이즈를 갖는 입자를 혼합하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 제2배선층(150)을 형성함에 있어, 중첩 인쇄를 통해 두께의 조절이 가능하다. 예컨대, 1회 인쇄공정을 진행하여 제2배선층(150)을 형성한 후에 형성된 제2배선층(150)상에 다시 제2배선층(150)을 중첩 인쇄할 수 있으며, 상기 제2배선층(150) 형성 이후 선택적으로 전도성 잉크의 소결을 위해 열선(Heat beam)을 조사하여 소결함으로써 배선 저항을 감소시키는 단계를 거칠 수 있다.

이와 같이 형성된 제1배선층(121) 및 제2배선층(150)은 각각 마그네틱 필드형성을 위한 구동코일 및 전자펜에서 발생하는 전자기를 감지함으로 위치를 검출하는 감지코일로 작동하도록 구성된다.

일곱 번째 단계(S 170)에서는 상기 제2배선층(150)의 일부가 노출되도록 상기 제2배선층(150) 상에 제2절연층(180)을 형성하게 된다. 상기 제2절연층(180)은 앞서 기재된 제1절연층(140)과 마찬가지의 동일한 방법에 의해 1 내지 30㎛의 두께로 이루어지되, 바람직하게는 1 내지 15㎛의 두께로 형성될 수 있다.

한편, 본 발명에서의 디지타이저 기판은 전파를 흡수 또는 반사하여 디지타이저 기판이 전자파에 영향을 받지 않고 신호를 잘 전달하도록 추가로 자성시트를 포함하는 전자파 흡수층을 포함할 수 있다.

이때 상기 자성시트는 평탄화된 판상 입자를 갖는 전자파 흡수용 자성분말과 바인더를 혼합하여 압연 롤러에 의한 압출 방법으로 제조하여 본 발명에 따른 디지타이저 기판에 부착할 수 있으며, 상기 자성시트를 포함하는 전자파 흡수층의 두께는 접착제를 포함하여 바람직하게는 50 내지 100㎛의 범위를 가질 수 있다.

구체적으로 상기 자성시트는 평탄화된 판상 입자를 갖는 전파 흡수용 자성분말 50 내지 95 중량부와 바인더로서 합성고무, 천연고무 또는 이들의 혼합물 5 내지 50 중량부가 포함된 배합원료를 통해 제조될 수 있으며, 상기 자성분말은 판상입자의 것을 사용함이 바람직하나, 필요에 따라 다양한 형상입자의 것을 사용할 수도 있으며, 금속계 강자성 분말, 산화물계 강자성 분말, 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.

또한, 상기 자성시트와 절연기판(110)과의 접착력 강화를 위해 비전도성의 필름이나 시트 또는 패드 타입의 접착제 또는 점착제 성분이 사용될 수 있으며, 아크릴계 양면 접착필름, 핫멜트 타입 EVA(초산비닐수지) 접착필름, 부틸 고무계 스프레이타입 접착필름이 사용가능하며, 또한, 코팅제 성분으로서는 아크릴계 접착제, 핫멜트 타입 EVA(초산비닐수지) 접착제, 부틸 고무계 접착제, 실리콘계 코팅제, 아크릴계 코팅제, 에폭시계 코팅제 등의 성분으로 이루어질 수 있다.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 제조공정을 나타내는 평면도로서, 상술한 본 발명의 제1실시예에 무전해 화학도금 공정이 추가된 모습을 나타내고 있다. 이하의 설명에서 이미 설명된 본 발명 제1실시예에서와 동일한 내용에 대해서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

본 발명 제2실시예에서는 제1실시예에서 제시한 제2배선층(150)을 형성하는 단계와 제2절연층(180)을 형성하는 단계의 사이에 상기 제2배선층(150) 상에 무전해 화학도금층(170)을 형성하는 단계가 더 포함된다. 이때 상기 제2배선층(150)상에 형성되는 무전해 화학도금층(170)의 두께는 0.3 내지 30㎛이며, 바람직하게는 1 내지 10㎛, 더욱 바람직하게는 2 내지 8㎛로 형성할 수 있다.

일반적으로 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트를 인쇄 방식으로 구현된 제2배선층(150)의 경우 회로가 복잡해지고 규격이 커짐에 따라 저항이 높아지고 전도도가 떨어지게 되는 문제가 발생할 수 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 본 발명의 제2실시예에서는 상기 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트에 의해 형성된 제2배선층(150)상에 무전해 화학도금층(170)을 추가로 형성하게 된다.

즉 상기 제2배선층(150) 상부에 전이금속을 무전해 도금하여 화학도금층(170)을 형성하는 것으로 전이금속염, 환원제, 착제 등을 이용하여 화학도금층(170)을 형성하게 된다.

상기 무전해 화학도금은 금속이온이 포함된 화합물과 환원제가 혼합된 도금액을 사용하여 기판 등에 금속을 환원 석출시키는 것으로, 무전해 화학도금의 주반응으로서 하기에 기재된 반응식에 의해 금속이온의 환원이 이루어진다.

Metal ion + 2HCHO + 4OH- => Metal(0) + 2HCOO- + H2 + 2H2O

이때, 무전해 도금에 사용되는 상기 금속의 예는 Ag, Cu, Au, Cr, Al, W, Zn, Ni, Fe, Pt, Pb, Sn, Au 등이 단독으로 사용되거나 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있으며, 바람직하게는 동(Cu)을 사용하게 된다.

또한, 상기 무전해 도금에 사용되는 도금액은 도금하고자 하는 금속의 염 및 환원제 등을 포함하며, 환원제는 포름알데히드, 히드라진 또는 그 염, 황산코발트(Ⅱ), 포르말린, 글루코오스, 글리옥실산, 히드록시 알킬술폰산 또는 그 염, 하이포 포스포러스산 또는 그 염, 수소화붕소 화합물, 디알킬아민보란 등 금속의 종류에 따라 다양한 환원제가 사용될 수 있다.

또한, 금속이온을 생성하는 금속염, 금속이온과 리간드를 형성함으로써 금속이 액상에서 환원되어 용액이 불안정하게 되는 것을 방지하기 위하여 무전해 화학도금액은 착화제 및 상기 환원제가 산화되도록 무전해 도금액을 적당한 pH로 유지시키는 pH 조절제를 포함할 수 있다.

예를 들어, 동(구리) 도금층을 형성하고자 하는 경우, 황산구리, 포르말린, 수산화나트륨, EDTA(Ethylene Diamin Tera Acetic Acid) 및 촉진제로서 2.2-비피래딜을 첨가한 수용액을 이용하여 1 내지 10㎛ 두께로 무전해 도금층을 형성할 수 있다.

본 발명의 제2실시예에서와 같이 상기 제2배선층(150) 상에 무전해 화학도금층(170)이 형성되는 경우 종래의 전해도금에 의해 도금층이 형성되는 것보다 배선의 균일성이 더욱 양호해질 수 있다.

일반적으로 전해도금의 경우 도전성 페이스트의 높은 저항으로 인해 도금이 제대로 이루어지지 않거나 저항의 편차에 의해 도금두께에 편차가 발생한다. 즉 전해 도금시 배선의 시작점은 전극에 가깝게 위치하고 있어 금속의 환원반응이 잘 일어나 도금층이 원활하게 형성될 수 있으나, 시작점에서 멀어질수록 페이스트의 전기전도도가 금속에 비해 떨어지며, 길이에 따른 저항의 증가로 인해 금속이온의 환원반응의 효율이 떨어진다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 도금층의 두께를 두껍게 하면, 최종적으로 제조되는 회로기판의 두께가 두꺼워지며 또한 높은 두께로 인한 인쇄공정의 불량발생 원인이 되며, 도금층의 두께를 두껍게 하기 위해 전해 도금량을 증가시키는 경우, 배선층의 상단부분뿐만 아니라 배선층의 측면에도 도금이 이루어져, 배선 라인간의 폭(피치 폭)을 좁게 형성하는 데 어려움이 생긴다.

하지만, 본 발명에서와 같이 무전해 도금을 하는 경우 배선의 길이에 따른 전해도금층의 두께가 불균일해 지는 것과, 배선의 전도도를 향상시키기 위해 도금층을 두껍게 함으로써 회로기판의 두께가 두꺼워지는 문제를 해결할 수 있고, 배선라인 간의 폭(피치 폭)도 상대적으로 좁게 형성할 수 있게 된다.

한편, 무전해 화학도금층(170)의 원활한 형성을 위해 상기 제2배선층(150)과 무전해 화학도금층(170) 사이에는 시드 금속층이 추가로 형성될 수 있다. 상기 시드 금속층은 상기 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트층상에 시드금속을 흡착시켜 상기 무전해 화학도금층(170)을 형성하는 과정에서 금속이온이 환원되게 함으로써 무전해 화학도금의 반응속도와 선택성을 개선할 수 있다.

상기 시드 금속층을 형성하기 위한 금속은 Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Pd, Co 또는 이들의 합금에서 선택될 수 있고, 시드금속 성분의 할라이드, 설페이트, 아세테이트, 착염 등의 시드금속성분의 전이금속염이면 어느 성분이나 가능하다.

또한, 본 발명은 상기 시드 금속층을 형성함에 있어서, 상기 시드 금속층에 시드 금속 성분 이외의 다른 추가적인 전이금속 성분을 함유할 수 있다.

상기 시드금속이외의 추가의 전이금속 성분은 금속 할라이드, 금속 설페이트, 금속 아세테이트 등의 전이금속 염을 이용하여 함유시킬 수 있으며, 이를 위해 도전성 페이스트층상에 형성되는 상기 무전해 도금층의 성분과 동일한 금속성분의 염을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 시드금속층을 사용함으로 무전해 도금층이 보다 신속히 형성될 수 있고, 또한 상기 무전해 도금층이 도전성 페이스트상의 배선층에만 무전해 도금층이 형성될 수 있는 선택성을 향상시키게 된다.

예컨대, 상기 시드층 형성을 위하여 팔라듐성분이 500 ppm, 황산구리 0.1%, 안정제 1%의 성분으로 된 수용액 내에 도전성 페이스트로서 은 페이스트가 제2배선층(150)을 이루고 있는 절연기판을 1분 내지 5분 담가 꺼낸 후 건조과정을 거쳐 상기 무전해 화학동 도금을 진행할 수 있다.

상기 무전해 화학도금층(170)의 저항값이 낮으면 전기전도성이 높아지므로 더 낮은 저항 특성을 필요로 한다면 무전해 화학도금의 시간을 늘려 도금되는 금속의 함량을 높여 주면 낮은 저항을 가질 수 있다.

도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 제조공정을 나타내는 단면도, 도 4는 도 발명의 제4실시예에 따른 제조공정을 나타내는 단면도로서, 양면형 구조의 디지타이저의 제조공정을 나타내고 있으며, 도 4를 통해 설명되는 제4실시예에서는 도 3을 통해 설명되는 제3실시예에 무전해 화학도금 공정이 추가된 모습을 나타내고 있다. 이하의 설명에서 이미 설명된 본 발명 제1 및 2실시예에서와 동일한 내용에 대해서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

본 발명 제3실시예에서도 마찬가지로 디지타이저 기판을 위한 첫 번째 단계(S 210)로 절연기판(110)의 일면에 알루미늄 박막층(120)을 형성하게 된다.

이후 두 번째 단계(S 220)에서는 상기 절연기판(110)의 타면으로 알루미늄 박막층(120)의 일부가 노출되도록 비아(160)를 형성하게 된다. 즉 절연기판(110) 일면으로 알루미늄 박막층(120)을 형성한 상태에서 상기 절연기판(110) 타면으로 상기 알루미늄 박막층(120)의 일부가 노출되도록 레이저를 이용하여 드릴링을 함으로 비아(160)를 형성하는 것으로, 제1실시예 및 제2실시예에서의 적층형 구조에서는 비아(160)가 제1절연층(140)에 형성되는데 반해, 양면형 구조에서는 절연기판(110)에 형성되는 차이가 있으며, 이와 같은 양면형 구조에서는 실질적으로 절연기판(110)이 절연층의 기능을 갖게 된다.

이후 세 번째 단계(S 230)에서는 상기 절연기판(110)에 형성된 알루미늄 박막층(120) 상에 레지스트 잉크를 사용하여 인쇄방식으로 에칭 레지스트(130)를 형성 후, 이후 네 번째 단계(S 240)에서는 상기 에칭 레지스트(130)를 제외한 부분의 알루미늄 박막층(120)을 부식시켜 제거한다.

이후 다섯 번째 단계(S 250)에서는 에칭 레지스트(130)가 형성되지 않은 부분의 알루미늄 박막층(120)이 제거된 상태의 에서 남은 레지스트 잉크를 제거함으로 알루미늄 박막층(120)으로 이루어진 제1배선층(121)을 형성하게 된다.

또한, 미세 패턴 및 경우에 따라서는 기존 FPCB의 포토리소그래피 방법과 동일하게 포토레지스트 필름을 사용할 수도 있다.

이때 마찬가지로 상기 절연기판(110)에 형성된 비아(160) 내부에 전도성 재료를 충진하여 상기 제1배선층(121)과 이후에 형성될 제2배선층(150) 사이의 통전이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다. 이를 위해 제2배선층(150)에서 사용되는 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트와 동일한 재료를 사용하여 상기 비아(160)를 채우거나, 도금에 의해 상기 비아(160)를 채우거나, 도금에 의한 방법과 도전성 재료에 의해 비아(160)의 내부가 충진되는 방법을 병행할 수 있다.

또한, 인쇄방식으로 상기 비아(160)를 충진시키는 공정과 인쇄방식으로 제2배선층(150)을 형성하는 공정을 분리하여 실시할 수 있으나, 인쇄방식으로 제2배선층(150)을 형성 시에 상기 비아(160)를 동시에 채우는 것이 바람직하다

이후 여섯 번째 단계(S 260)에서는 상기 비아(160)를 통해 상기 제1배선층(121)과 접촉하도록 상기 절연기판(110) 타면에 도전성 잉크 또는 페이스트를 사용하여 인쇄방식으로 제2배선층(150)을 형성하게 된다. 즉 상기 제2배선층(150)은 시작점으로서 일단부가 상기 비아(160)에 연결되고 끝점으로서 타단부가 전극으로 사용되도록 구성될 수 있으며, 제1실시예 및 제2실시예를 통해 설명된 제2배선층(150)과 형성되는 위치가 다를 뿐 실질적인 구성 및 기능은 동일하다.

이후 일곱 번째 단계(S 270)에서는 상기 제1배선층(121)을 덮도록 제1절연층(140)을 형성하고, 상기 제2배선층(150)의 일부가 노출되도록 상기 제2배선층(150)을 덮는 제2절연층(180)을 형성하게 된다. 즉 상기 제1절연층(140)은 제1배선층(121)을, 상기 제2절연층(180)은 제2배선층(150)을 덮도록 절연기판(110)의 양면에 각각 형성되는 구조로서, 상기 제1절연층(140) 및 제2절연층(180)의 구조는 형성되는 위치에 차이가 있을 뿐 제1실시예 및 제2실시예에서 설명된 제1절연층(140) 및 제2절연층(180)과 구성 및 기능이 동일하다.

이때 상기 절연기판(110)과 제1절연층(140)의 사이와, 상기 제2배선층(150)과 제2절연층(180) 사이 또는 상기 제2배선층(150)과 제2절연층(180) 사이의 밀착력 증대를 위한 프라이머층이 추가로 구비될 수 있다. 상기 프라이머층은 실란 계열 프라이머(silane primer)가 사용될 수 있으며, 두께 0.02㎛ 내지 10㎛로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 실란계열 프라이머로는, 예를 들면 비닐트리스(2-메톡시에톡시) 실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있으며, 에폭시, 아크릴, 실리콘 계열의 프라이머를 사용할 수 있다.

또한, 상기 프라이머 층이 절연기판(110) 상에 코팅되기 전에 상기 프라이머층과 접착력을 개선하기 위한 플라즈마 처리가 이루어질 수 있다. 이와 같은 플라즈마 처리로 절연기판(110)과 제2배선층(150) 및 제1절연층(140)표면에 요철을 형성하여 프라이머층과 각 배선층, 또는 각 절연층 그리고 절연층과 배선층 사이의 접촉면적을 증대시켜 접착력을 증대시킬 수 있다.

또한, 자성시트를 포함하는 전자파 흡수층을 상기 제1절연층(140) 또는 제2절연층(180) 상에 포함함으로 신뢰성을 높일 수 있다.

도 4를 통해 설명되는 본 발명의 제4실시예에서는, 상술한 본 발명의 제3실시예에 무전해 화학도금 공정이 추가된 모습을 나타내고 있다. 즉 제3실시예에서 제시한 제2배선층(150)을 형성하는 단계와 제2절연층(180)을 형성하는 단계의 사이에 상기 제2배선층(150) 상에 무전해 화학도금층(170)을 형성하는 단계가 더 포함하는 것으로, 도 2를 통해 설명된 무전해 화학도금층(170)과 구성 및 기능이 동일하다.

본 발명에서 상기 제2배선층(150) 및 제1절연층(140) 또는 제2절연층(180)을 형성하는 단계 중 적어도 하나 이상은 롤투롤 공정에 의해 형성될 수 있으며, 대면적으로 디지타이저 기판을 제조하는 경우, 공정은 평판 스크린 인쇄 또는 롤투플레이트(Roll to plate)인 스크린 인쇄, 로터리 인쇄, 그라비아 인쇄, 그라비아 옵셋, 리버스 옵셋, 폴리머 그라비아, 플렉소, 패드 프린팅을 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 제조방법을 통해 만들어진 디지타이저는 휴대용 단말기의 부품, Tablet PC, 모니터, TV, 광고판 등에 사용될 수 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

110: 절연기판 120: 알루미늄 박막층
121: 제1배선층 130: 에칭 레지스트
140: 제1절연층 150: 제2배선층
160: 비아 170: 화학도금층
180: 제2절연층

Claims (13)

1. 전자펜을 이용한 전자기 방식의 디지타이저 기판에 있어서,
   절연기판(110);
   상기 절연기판(110)상에 형성되는 알루미늄 재질의 제1배선층(121);
   상기 절연기판(110) 및 제1배선층(121)상에 형성되되, 상기 제1배선층(121)의 일부가 노출되도록 비아(160)가 형성되는 제1절연층(140);
   상기 제1절연층(140)상에 도전성 잉크 또는 페이스트를 사용하여 인쇄방식으로 형성되되, 상기 비아(160)를 충진시켜 제1배선층(121)과 도통하는 제2배선층(150);
   상기 제2배선층(150)의 일부가 노출되도록 상기 제2배선층(150)을 덮는 제2절연층(180); 으로 이루어지되,
   상기 절연기판(110)과 제1절연층(140) 사이에 두께 0.02 내지 10 um의 프라이머층이 추가적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판.
   
2. 전자펜을 이용한 전자기 방식의 디지타이저 기판에 있어서,
   비아(160)가 관통 형성된 절연기판(110);
   상기 절연기판(110) 일면에 형성되는 알루미늄 재질의 제1배선층(121);
   상기 절연기판(110) 타면에 도전성 잉크 또는 페이스트를 사용하여 인쇄방식으로 형성되되, 상기 비아(160)를 충진시켜 제1배선층(121)과 도통하는 제2배선층(150);
   상기 절연기판(110)의 일면 및 제1배선층(121)상에 형성하는 제1절연층(140); 및 상기 제2배선층(150)의 일부가 노출되도록 상기 절연기판(110)의 타면 및 제2배선층(150)을 덮는 제2절연층(180); 으로 이루어지되,
   상기 절연기판(110)과 제1절연층(140) 사이에 두께 0.02 내지 10 um의 프라이머층이 추가적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2배선층(150)상에 무전해 화학도금층을 형성하기 위한 시드 금속층을 포함하는 무전해 화학도금층(170); 이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 절연기판(110)은 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리에테르이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴 수지, 내열성 에폭시(Epoxy), 초산비닐수지(EVA), 부틸 고무수지, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 유리, 실리콘, 페라이트, 세라믹 및 FR-4 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판.
   
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 비아(160)에는 니켈, 주석, 구리, 은, 금, 전도성 고분자, CNT(탄소나노튜브), 그래핀 및 이를 포함한 화합물 중에서 선택되는 도전성 재료가 충진되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판.
   
6. 전자펜을 이용한 전자기 방식의 디지타이저 기판의 제조방법에 있어서,
   절연기판(110)상에 알루미늄 박막층(120)을 형성하는 단계(S 110);
   상기 알루미늄 박막층(120) 상에 박리가능한 에칭 레지스트(130)를 형성하는 단계(S 120);
   상기 에칭 레지스트(130)를 제외한 부분의 알루미늄 박막층(120)을 부식시켜 제거하는 단계(S 130);
   상기 에칭 레지스트(130)를 박리함으로 상기 절연기판(110)상에 알루미늄의 제1배선층(121)을 형성하는 단계(S 140);
   상기 절연기판(110) 및 제1배선층(121) 상에 제1절연층(140)을 형성하되 상기 제1배선층(121)의 일부가 노출되는 비아(160)를 형성하는 단계(S 150);
   상기 비아(160)를 통해 상기 제1배선층(121)과 전기적으로 도통하도록 상기 제1절연층(140) 상에 도전성 잉크 또는 페이스트를 사용하여 인쇄방식으로 제2배선층(150)을 형성하는 단계(S 160);
   상기 제2배선층(150)의 일부가 노출되도록 상기 제2배선층(150)을 덮는 제2절연층(180)을 형성하는 단계(S 170); 로 이루어지되,
   상기 절연기판(110)과 제1절연층(140) 사이에 두께 0.02 내지 10 um의 프라이머층이 추가적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판의 제조방법.
   
7. 전자펜을 이용한 전자기 방식의 디지타이저 기판의 제조방법에 있어서,
   절연기판(110) 일면에 알루미늄 박막층(120)을 형성하는 단계(S 210);
   상기 절연기판(110)의 타면으로 상기 알루미늄 박막층(120)의 일부가 노출되도록 비아(160)를 형성하는 단계(S 220)
   상기 알루미늄 박막층(120) 상에 박리가능한 에칭 레지스트(130)를 형성하는 단계(S 230);
   상기 에칭 레지스트(130)를 제외한 부분의 알루미늄 박막층(120)을 부식시켜 제거하는 단계(S 240);
   상기 에칭 레지스트(130)를 박리함으로 상기 절연기판(110)상에 알루미늄의 제1배선층(121)을 형성하는 단계(S 250);
   상기 비아(160)를 통해 상기 제1배선층(121)과 접촉하도록 상기 절연기판(110) 타면에 도전성 잉크 또는 페이스트를 사용하여 인쇄방식으로 제2배선층(150)을 형성하는 단계(S 260);
   상기 절연기판(110)의 일면 및 제1배선층(121)을 덮도록 제1절연층(140)을 형성하고, 상기 제2배선층(150)의 일부가 노출되도록 상기 절연기판(110)의 타면 및 제2배선층(150)을 덮는 제2절연층(180)을 형성하는 단계(S 270); 로 이루어지되,
   상기 절연기판(110)과 제1절연층(140) 사이에 두께 0.02 내지 10 um의 프라이머층이 추가적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판의 제조방법.
   
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 제2배선층(150)을 형성하는 단계(S 160, S 260)와 상기 제2절연층(180)을 형성하는 단계(S 170, S 270)의 사이에,
   상기 제2배선층(150) 상에 무전해 화학도금층을 형성하기 위한 시드 금속층및 무전해 화학도금층(170)을 형성하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판의 제조방법.
   
9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 에칭 레지스트(130)를 형성하는 단계(S 120, S 230)는 박리형 레지스트 잉크를 사용하여 인쇄방식으로 형성하거나, 드라이 필름을 부착하고 노광공정을 거치는 포토리소그래피(Photo-lithography) 방법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판의 제조방법.
   
10. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 제2배선층(150)을 형성하는 단계(S 160, S 270) 이전에,
    잉크젯방식, ESD(Electrostatic Spray Deposition), Aerosol jet, Metal jet, 디스펜싱, 슬롯다이, 스크린, 로터리, 그라비아, 그라비아 옵셋, 폴리머 그라비아, Aerosol, 마이크로 플라즈마 프린팅, 임프린팅 중에서 선택되는 어느 하나의 방법으로 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트를 사용하여 상기 비아(160)를 채우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판의 제조방법.
    
11. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 제1절연층(140) 및 제2절연층(150)은 평판 또는 롤투롤의 스크린 인쇄, 로타리 인쇄, 프렉소인쇄, 그라비아인쇄, 그라비아 옵셋인쇄, 리버스 옵셋, 폴리머 그라비아 인쇄, 임프린팅, 잉크젯 인쇄, 마이크로 그라비아, 또는 슬롯다이, 패드 프린팅 또는 디스펜서 중에서 선택되는 인쇄방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 패턴을 이용한 디지타이저 기판의 제조방법.
    
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