KR101457259B1 - Method of manufacturing plastic metallized three-dimensional circuit - Google Patents
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Abstract
금속을 입힌 플라스틱 3D 회로의 제조방법은 3D플라스틱 본체를 제공하는 단계; 플라스틱 본체에 표면 전처리를 수행하는 단계; 얇은 금속 필름을 증착시키기 위해 플라스틱 본체에 금속피복 공정을 수행하는 단계; 얇은 금속 필름에 포토레지스트 보호막을 형성하기 위해 포토레지스트 코팅 공정을 수행하는 단계; 패턴형성된 포토레지스트 보호막을 형성하기 위해 포토레지스트 보호막에 노출 및 현상 공정을 수행하는 단계; 패턴형성된 금속 회로막을 형성하기 위해 상기 노출된 얇은 금속 필름에 에칭 공정을 수행하는 단계; 금속 보호막을 형성하기 위해 패턴형성된 금속 회로막을 벗기는 단계; 그리고 금속 보호막을 형성하기 위해 패턴형성된 금속 회로 막에 표면 처리를 수행하는 단계를 포함한다. 상기 방법으로, 3D 회로 패턴은 소형화되고 컴팩트한 전자장치에 대한 요구를 만족시키기 위해 추가적인 회로 케리어의 제공 없이 3D 플라스틱 본체에 직접적으로 형성된다. A method of manufacturing a metal-encapsulated plastic 3D circuit includes providing a 3D plastic body; Performing surface pretreatment on the plastic body; Performing a metal coating process on the plastic body to deposit a thin metal film; Performing a photoresist coating process to form a photoresist protective film on the thin metal film; Exposing and developing the photoresist protective film to form a patterned photoresist protective film; Performing an etching process on the exposed thin metal film to form a patterned metal circuit film; Peeling the patterned metal circuit film to form a metal protective film; And performing a surface treatment on the patterned metal circuit film to form a metal protective film. In this way, the 3D circuit pattern is formed directly on the 3D plastic body without providing additional circuit carriers to meet the demand for compact and compact electronic devices.
Description
본 발명은 금속을 입힌 3차원(3D) 회로의 제조방법과 3D 구조의 플라스틱 본체의 표면에 3D 패턴(3D patterned) 금속 회로를 형성하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a metal-clad three-dimensional (3D) circuit and a method of forming a 3D patterned metal circuit on the surface of a plastic body of a 3D structure.
무선 통신 분야의 빠른 발전으로 보다 많은 관심이 신호전송의 품질, 모든 종류의 전자 통신 장치의 소형화 및 경량화에 대한 요구로 몰리게 되었다. 일반적으로 테블릿 컴퓨터, 셀룰러 폰과 같은 다양한 종류의 모바일 비디오 통신 상품들의 안테나들은 소형화되는 요구를 만족시키기 위해, 본체구조, 외관에 대응하는 회로의 배열 그리고 상품 내부 구조들을 디자인하는데 어려움을 겪는다. With the rapid development of the wireless communication field, more attention has been drawn to the demand for the quality of signal transmission, the miniaturization and the lighter weight of all types of electronic communication devices. Generally, antennas of various types of mobile video communication products, such as tablet computers and cellular phones, have difficulties in designing the body structure, the arrangement of the circuit corresponding to the appearance, and the internal structures of the products to meet the demand for miniaturization.
현재 가능한 성형기술 즉, 레이저 직접 성형(laser direct structuring ) (LDS)에 따르면, 레이저에 의해 활성화되는 특정의 플라스틱 물질이 미리 결정된 본체 구조에 사출금형(injection-mold) 되고, 본체에 회로 패턴(circuit pattern)을 정의함과 동시에 플라스틱 물질에 떨어진 금속 결정 입자(metal crystal grain)를 활성화시키기 위해 특정파장의 레이저 빔이 사용된다. 최종적으로, 원하는 회로를 얻기 위해서 본체에 금속피복(metallization) 공정이 수행된다. 상기 LDS 기술은 셀룰러 폰(cellular phones), 모바일 컴퓨터의 안테나(antennas for mobile computers) 발광 다이오드 (LED) 모듈(light-emitting diode modules), 자동차 내부장치 등과 같이 제한 없이 다른 상품들에도 적용된다. According to the currently available molding technology, that is, laser direct structuring (LDS), a specific plastic material activated by the laser is injection-molded into a predetermined body structure, and a circuit pattern a laser beam of a specific wavelength is used to activate the metal crystal grains in the plastic material. Finally, a metal metallization process is performed on the body to obtain the desired circuit. The LDS technology also applies to other products without limitation, such as cellular phones, antennas for mobile computers, light-emitting diode modules, automotive interiors, and the like.
그러나 LDS 사용을 위한 플라스틱 물질은 반드시 금속 촉매가 첨가되어야 하고, 첨가된 금속 촉매의 다른 구성물들의 비율이 사용된 플라스틱 물질의 종류나 특성에 따라 반드시 변화되어야 한다. 게다가, 레이저활성화(laser activation)를 위한 조건은 첨가된 다른 금속 촉매에 의해 달라진다. 따라서, LDS기술의 사용에 있어, 레이저 파장을 조정하고, 사용된 플라스틱 물질과 첨가된 금속 촉매에 따라 뒤따르는 금속피복(metallization) 공정에 대한 파라미터(parameter)를 통제하는 것이 필요하다. 즉, LDS 기술은 특정 파장의 레이저 빔을 제공할 수 있는 레이저 장비와 다른 조건을 설정하고 파라미터를 제어할 수 있는 금속피복 장비를 필요로 하며, 따라서 상당히 비싼 장비와 제조 비용을 요구하게 된다. However, plastic materials for LDS use must be doped with metal catalysts, and the proportions of other constituents of the added metal catalyst must be changed, depending on the type and nature of the plastic material used. In addition, the conditions for laser activation depend on the other metal catalysts added. Therefore, in the use of LDS technology, it is necessary to adjust the laser wavelength, and to control the parameters for the metal metallization process followed by the plastic material used and the added metal catalyst. That is, LDS technology requires laser equipment capable of providing a laser beam of a specific wavelength, and metal sheeting equipment capable of setting different parameters and controlling parameters, thus requiring significantly more expensive equipment and manufacturing costs.
게다가, LDS 기술을 사용함에 있어, 본체 표면 온도의 상승이 본체 표면의 부분에서 금속 결정 입자를 제거 또는 고장을 유발하거나, 회로를 형성하는데 예상되지 않는 부분에서 본체 표면에 금속 결정 입자들의 퇴적이 발생되며, 이로 인해 뒤따르는 금속피복 공정에서 증착된 수행 회로(deposited conducting circuit)의 선택성이 감소되고 이에 따라 인접하는 전기적 요소들 사이에서 단락(short-circuiting)의 문제가 발생한다. 단락의 가능성과 뒤따르는 금속피복 공정에서 발생하는 문제들을 방지하기 위해, LDS를 수행하는 동안 회로 경로(circuit path)들 사이의 공간을 제어할 필요가 있다.In addition, in using LDS technology, the rise of the surface temperature of the body causes metal crystal grains to be removed or broken at a portion of the body surface, or deposition of metal crystal grains on the surface of the body occurs at portions where it is not expected to form a circuit Which reduces the selectivity of the deposited conducting circuits in subsequent metal coating processes and thus short-circuiting problems between adjacent electrical elements. In order to avoid the possibility of shorting and problems arising in the subsequent metal coating process, it is necessary to control the space between the circuit paths during the LDS.
그러나 회로 경로(circuit path)들 사이의 큰 공간은 종종 회로밀도 부족이라는 다른 문제를 유발한다. 따라서 소형화되는 전기 장치에서 회로들을 형성하기 위한 종래의 기술들에서의 문제점과 단점들을 극복하기 위해 금속을 입힌 플라스틱 3차원 회로의 제조방법을 개발하려 본 발명자가 노력하였다. However, large spaces between circuit paths often cause other problems, such as lack of circuit density. Therefore, the present inventors have made efforts to develop a method of manufacturing a metal-clad plastic three-dimensional circuit in order to overcome the problems and disadvantages in the conventional techniques for forming circuits in a miniaturized electric device.
본 발명의 주된 목적은 3차원 회로구조가 임의의 3차원 플라스틱 본체에서 형성될 수 있고, 3차원회로의 금속회로막(metal circuit layer)이 패턴형성된(patterned) 회로의 배열을 형성하기 위해 3차원 플라스틱 본체의 임의의 하나 이상의 면들에 선택적으로 형성될 수 있도록 하는, 금속을 입힌 플라스틱 3차원 회로의 제조 방법을 제공하는 것이며, 상기 방법은 안테나(antennas), 발광다이오드 케리어(LED carriers), 회로판(circuit boards), 커넥터(connector), 전자기기(electronic devices), 운전대(steering wheels) 등과 같이 다르게 변형된 다양한 3차원 구조에 대해 적용될 수 있다. The main object of the present invention is that the three-dimensional circuit structure can be formed in any three-dimensional plastic body, and the metal circuit layer of the three-dimensional circuit can be three-dimensionally arranged to form an array of patterned circuits. Dimensional circuit of a metal-clad plastic three-dimensional circuit which can be selectively formed on any one or more of the surfaces of the plastic body, the method comprising the steps of: the present invention can be applied to a variety of differently modified three-dimensional structures such as circuit boards, connectors, electronic devices, steering wheels, and the like.
상기의 목적과 그외 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 금속을 입힌 플라스틱 3차원 회로의 제조방법은 다음 단계들을 포함한다:
(1) 3D 구조의 플라스틱 본체를 제공하는 단계;
(2) 플라스틱 본체의 표면에 표면 전처리를 수행하는 단계 - 상기 표면 전처리는 명시된 순서대로 수행되는 표면 탈지, 표면 러프닝, 예민화 처리 및 활성화 처리를 포함하고 -;
(3) 얇은 금속 필름을 증착시키기 위해, 플라스틱 본체의 전처리된 표면에 저온 박막증착(low-temperature sputtering) 및 플라스틱 물 도금(plastic water plating) 중 어느 하나인, 금속피복 공정을 수행하는 단계;
(4) 포토레지스트 보호막을 형성하기 위해, 딥 코팅(dip coating) 및 스프레이 코팅(spray coating) 중 어느 하나를 통해 얇은 금속 필름의 표면에 포토레지스트 코팅 공정을 수행하는 단계;
(5) 패턴형성된 포토레지스트 보호막을 형성하기 위해, 포토레지스트 보호막에 대한 노출 및 현상 공정을 수행하는 단계 - 노출 공정은 단면 노출(single-sided exposure) 및 양면 노출(double-sided exposure) 중 하나이고, 특정한 3D 노출 회로 패턴에 의해 정의되는 포토레지스트 보호막의 영역 또는 특정한 3D 노출 회로 패턴에 의해 정의되는 포토레지스트 보호막의 위치에 대한 레이저 광원 및 자외선(UV) 광원 중 하나로부터의 직접 조사를 포함하며, 3D 노출 회로 패턴은 직접적으로 스캔된 패턴(directly scanned pattern)이고 -;
(6) 패턴형성된 포토레지스트 보호막의 하부에 패턴형성된 금속 회로막을 형성하기 위해, 패턴형성된 포토레지스트 보호막으로 덮이지 않은 얇은 금속필름의 일부에 대한 에칭 공정을 수행하는 단계;
(7) 패턴형성된 금속 회로막에서 패턴형성된 포토레지스트 보호막을 벗기기 위해, 스트리핑 공정을 수행하는 단계; 및
(8) 화학적 도금 공정에 의해 금속으로 이루어진 금속 보호막을 형성하기 위해, 패턴형성된 금속 회로막의 표면에 대한 표면처리를 수행하는 단계.In order to achieve the above objects and other objects, a method of manufacturing a metal-clad plastic three-dimensional circuit according to the present invention comprises the following steps:
(1) providing a plastic body of a 3D structure;
(2) performing a surface pretreatment on the surface of the plastic body, said surface pretreatment comprising surface degreasing, surface lubrication, sensitization and activation treatment carried out in the specified order;
(3) performing a metal coating process, either low-temperature sputtering or plastic water-plating, on the pretreated surface of the plastic body to deposit a thin metal film;
(4) performing a photoresist coating process on the surface of the thin metal film through either dip coating or spray coating to form a photoresist protective film;
(5) A step of exposing and developing the photoresist protective film to form a patterned photoresist protective film. The exposure process is one of a single-sided exposure and a double-sided exposure Direct irradiation from one of a laser light source and an ultraviolet (UV) light source for the position of the photoresist protection film defined by the area of the photoresist protection film defined by the specific 3D exposure circuit pattern or the specific 3D exposure circuit pattern, The 3D exposed circuit pattern is a directly scanned pattern;
(6) performing an etching process on a portion of the thin metal film not covered with the patterned photoresist protective film to form a patterned metal circuit film under the patterned photoresist protective film;
(7) performing a stripping process to peel the patterned photoresist protective film from the patterned metal circuit film; And
(8) Performing a surface treatment on the surface of the patterned metal circuit film to form a metal protective film made of metal by a chemical plating process.
본 발명에서, 상기 플라스틱 본체는 폴리에틸렌(polyethylene)(PE), 폴리스티렌(polystyrene)(PS),폴리카보네이트(polycarbonate)(PC),ABS수지(acrylonitrile-butadiene-styrene)(ABS),폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate) (PET),폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate)(PBT), 리퀴드 크리스탈 폴리머(liquid crystal polymers)(LCP),폴리아미드(polyamide)(PA6/6T),나일론(nylon),폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene)(POM),폴리프로필렌(polypropylene) (PP), 압출되거나 사출된(extruded or injected) 화이버 글라스(fiberglass), 및 이들의 합성물들로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질을 사출성형(injection molding) 또는 압출성형(extrusion molding)하여 제조된다.In the present invention, the plastic body may be made of a material selected from the group consisting of polyethylene (PE), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene) (ABS), polyethylene terephthalate Polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), liquid crystal polymers (LCP), polyamide (PA6 / 6T), nylon, A material selected from the group consisting of polyoxymethylene (POM), polypropylene (PP), extruded or injected fiberglass, and composites thereof is injection molded, Or extrusion molding.
실시예에서, 표면 탈지(surface degreasing)는 본체의 표면으로부터 먼지와 그리스(grease)를 제거하기 위해 산 또는 알카리 세정제(an acid or an alkaline cleaning agent)를 사용하는 것을 포함한다.In an embodiment, surface degreasing includes the use of an acid or an alkaline cleaning agent to remove dust and grease from the surface of the body.
표면 러프닝(surface roughening)은 플라스틱 본체 표면들이 친수성의 다공질 표면(hydrophilic porous surfaces)으로 수정되는 정도 이상으로 플라스틱 본체의 탈지된 표면(degreased surfaces) 을 거칠게 하기 위해 기계적 마멸(mechanical abrasion), 발파(blasting), 화학적 에칭(chemical etching) 또는 플라즈마 에칭(plasma etching)을 포함하며, 유리하게도 상기 플라스틱 본체와 거기에 나중에 형성된 금속 필름 사이의 결합력을 증가시킨다. 실시가능 예에서, 상기 화학적 에칭은 플라스틱 본체의 표면 수정을 달성하기 위해, 크롬과 황산의 혼합 용액, 과황화물(persulfide), 과산화수소, 과망간산염 또는 황산 기반의 화합물 등과 같은 표면 러프닝 시약(surface roughening agent)의 사용 또는 격막 전기 분해 시스템(diaphragm electrolysis system)에 의해 생산된 강력한 산화제의 사용을 포함한다. Surface roughening has been used for mechanical abrasion, blasting (to reduce roughness), to degrade the degreased surfaces of the plastic body, to the extent that plastic body surfaces are modified to hydrophilic porous surfaces. blasting, chemical etching or plasma etching, advantageously increasing the bonding force between the plastic body and the later formed metal film. In an embodiment of the invention, the chemical etching is carried out using a surface roughening reagent such as a mixed solution of chromium and sulfuric acid, persulfide, hydrogen peroxide, permanganate or sulfuric acid-based compounds, agent or the use of a strong oxidant produced by a diaphragm electrolysis system.
상기 예민화 처리(sensitization treatment)에서, 염화주석(stannous chloride)이 산성 용액에 포함된, Sn2+를 포함하는, 주석 이온과 혼합되고, 다음에 표면 러프닝에 의해 형성되는 플라스틱 본체의 거칠어진 표면에 있는 구멍들에 퍼지게 하여, 플라스틱 본체의 거칠어진 표면에 주석 이온이 흡수되게 한다.In the sensitization treatment, stannous chloride is mixed with tin ions, including Sn2 +, which is contained in the acidic solution, and then added to the roughened surface of the plastic body formed by surface lubrication So that tin ions are absorbed on the roughened surface of the plastic body.
상기 활성화 처리(activation treatment)에서, 염화팔라듐(palladium chloride)이 산성 용액에 포함된, Pd2+를 포함하는, 팔라듐 이온과 혼합되고, 다음에 금속 증착을 통한 금속피복 공정에서의 얇은 금속 필름의 후속 형성을 촉진하기 위해 연속적인 주입 반응(implantation reaction)에서 활성 금속 입자(active metal particles)를 형성한다. In the activation treatment, palladium chloride is mixed with palladium ions, including Pd2 +, which is contained in an acidic solution, followed by subsequent formation of a thin metal film in a metal coating process via metal deposition To form active metal particles in a continuous implantation reaction to promote the formation of active metal particles.
게다가, 상기 금속피복(metallization) 공정에서, 금속 물질이 얇은 금속 필름을 형성하기 위해 플라스틱 본체의 표면에 증착된다; 그리고 상기 증착되는 금속 물질은 니켈(Ni), 코발트(Co), 팔라듐(Pd), 주석(Sn), 구리 (Cu), 그리고 그로 인한 모든 합성물들로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. In addition, in the metalization process, a metal material is deposited on the surface of the plastic body to form a thin metal film; And the deposited metal material is selected from the group consisting of nickel (Ni), cobalt (Co), palladium (Pd), tin (Sn), copper (Cu)
상기 포토레지스트 코팅 공정(photoresist coating process)은 얇은 금속 필름의 표면에 포토레지스트 보호막을 입히기 위해 액상의 포토레지스트의 딥코팅(dip coating), 패드 프린팅(pad printing) 또는 스프레이 코팅(spray coating)이 포함된다; 그리고 포토레지스트 보호막을 형성하기 위한 액상 포토레지스트는 포지티브 포토레지스트(positive photoresist) 또는 네거티브 포토레지스트(negative photoresist)가 될 수 있다.The photoresist coating process includes dip coating, pad printing or spray coating of a liquid photoresist to coat a photoresist protective film on the surface of a thin metal film. do; The liquid photoresist for forming the photoresist protective film may be a positive photoresist or a negative photoresist.
본 발명에서, 3D 노출 회로 패턴(3D exposure circuit pattern)은 선택적인 노출을 위한 3D 회로 패턴 마스크(3D circuit pattern mask)로서 작용한다. In the present invention, the 3D exposure circuit pattern serves as a 3D circuit pattern mask for selective exposure.
본 발명에서, 현상(development) 공정은 현상액(developing agent)을 뿌리거나 현상액에 흠뻑 젖게 하여 수행된다; 상기 에칭 공정은 에칭액(etching agent)을 뿌리거나 에칭액에 흠뻑 젖게 하여 수행된다; 상기 스트리핑 공정은 스트리핑액(stripping agent)을 뿌리거나 스트리핑 액에 흠뻑 젖게 하여 수행된다.In the present invention, the development process is performed by spraying a developing agent or soaking the developer; The etching process is performed by spraying an etching agent or soaking the etching solution; The stripping process is performed by spraying a stripping agent or soaking the stripping solution.
본 발명에서, 상기 표면 처리는 상기 금속 보호막을 형성하기 위한 화학적 도금 공정의 사용을 포함한다; 그리고 상기 금속 보호막은 니켈 (Ni), 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag), 주석(Sn), 크롬(Cr) , 그리고 그로 인한 모든 합성물들로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. In the present invention, the surface treatment includes the use of a chemical plating process to form the metal protective film; And the metal protective layer is selected from the group consisting of nickel (Ni), copper (Cu), gold (Au), silver (Ag), tin (Sn), chromium (Cr)
본 발명에 따른 금속을 입힌 플라스틱 3D회로의 제조 방법으로, 상기 본체는 금속 촉매가 첨가된 특정 물질의 사용의 필요 없이 일반적인 플라스틱 물질에 의해 제조 될 수 있다. 따라서 광범위한 플라스틱 물질들이 물질의 비용을 감소시키기 위한 사용으로 고려될 수 있다. 게다가, 전통적인 회로 형성 기술에서와 같이 주형 배열, 가공설비 또는 복잡한 회로구조에 의해 제한되는 것이 없이 복잡한 회로 패턴을 갖는 3D회로가 융통성 있게 제조된다.In accordance with the method of manufacturing a metal-encapsulated plastic 3D circuit according to the present invention, the body can be made of a common plastic material without the need for the use of specific materials with metal catalyst added. Thus, a wide range of plastic materials can be considered for use to reduce the cost of materials. In addition, 3D circuits with complicated circuit patterns are flexibly manufactured without being limited by mold arrangements, processing facilities or complex circuit structures, as in conventional circuit forming techniques.
게다가, 상기 패턴형성된 금속 회로는 본체와 일체로서 형성되며, 독립적으로 제조되는 플라스틱 본체와 다른 것에 도금을 수행하는 금속의 조립절차를 절약하기 위해, 그리고 조립의 오류 또는 충돌로 인한 도금을 수행하는 금속과 플라스틱 본체와의 분리의 문제를 해결하기 위해 상기 금속과 플라스틱 사이에 존재는 강한 결합력이 있다.In addition, the patterned metal circuit is formed integrally with the body, and is used to save the assembling procedure of the metal performing the plating on the body of the plastic body which is manufactured independently of the metal body, There is a strong bonding force between the metal and the plastic to solve the problem of separation between the metal body and the plastic body.
상기의 목적 및 그외의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의해 적용된 상기의 구조 및 상기 기술 수단은 다음의 실시 예와 수반하는 도면의 상세한 설명을 참조하여 확실히 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 금속을 입힌 플라스틱 3D 회로의 제조방법에 포함된 단계를 보여주는 순서도이다;
도 2는 본 발명의 상기 방법에 따른 플라스틱 본체의 표면 전처리를 개략적으로 보여준다;
도 3은 본 발명의 방법에 따른 플라스틱 본체에 수행되는 상기 금속 피복 공정과 금속 코팅 공정을 개략적으로 보여준다;
도 4는 본 발명의 방법에 따른 플라스틱 본체에 수행되는 노출 및 현상 공정을 개략적으로 보여준다;
도 5는 본 발명의 방법에 따른 플라스틱 본체에 수행되는 에칭 공정과 스트리핑 공정을 개략적으로 보여준다; 그리고
도 6은 상기 플라스틱 본체가 금속 보호막을 형성하기 위해 본 발명의 방법에 따른 표면처리가 적용되는 것을 개략적으로 보여준다.The above structure and the technical means applied by the present invention in order to achieve the above object and other objects can be certainly understood with reference to the following embodiments and the detailed description of the drawings accompanying the drawings.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a flow chart showing the steps involved in a method of manufacturing a metal-clad plastic 3D circuit in accordance with an embodiment of the present invention;
Figure 2 schematically shows a surface pretreatment of a plastic body according to the method of the invention;
Figure 3 schematically shows the metal coating process and the metal coating process performed on the plastic body according to the method of the present invention;
Figure 4 schematically shows the exposure and development process performed on the plastic body according to the method of the present invention;
5 schematically shows an etching process and a stripping process carried out on a plastic body according to the method of the present invention; And
Fig. 6 schematically shows that the plastic body is subjected to surface treatment according to the method of the present invention to form a metal protective film.
본 발명은 이제 몇몇의 실시 예들과 수반하는 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 수반되는 도면들은 단지 참조 및 본 발명의 쉬운 설명을 촉진하기 위한 것이며, 본 발명을 어떤 식으로든 제한하려는 의도가 아닌 것으로 이해된다.The present invention will now be described in detail with reference to several embodiments and accompanying drawings. The accompanying drawings are merely intended to facilitate an easy reference of the present invention and are not intended to limit the invention in any way.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 금속을 입힌 플라스틱 3D 회로의 제조방법에 포함된 단계를 보여주는 순서도이며, 도 2에서 도 6들은 본 발명의 방법의 다른 단계들을 그림으로 표현한 것이다. 도 2에서 도 6과 함께 도 1을 참조하시오.FIG. 1 is a flow chart illustrating the steps involved in a method of fabricating a metal-encapsulated plastic 3D circuit in accordance with an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 6 illustrate other steps of the method of the present invention. Please refer to Fig. 1 together with Fig. 2 to Fig.
상기 방법의 제 1단계에서, 3D구조의 본체(10)가 제공된다. 상기 플라스틱 본체(10)는 사출성형(injection molding) 압출성형(extrusion molding)의 방법에 의해 형성된다. In the first step of the method, a
실시 예에서, 상기 플라스틱 본체는 폴리에틸렌(polyethylene)(PE), 폴리스티렌(polystyrene)(PS),폴리카보네이트(polycarbonate)(PC),ABS수지(acrylonitrile-butadiene-styrene)(ABS),폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate) (PET),폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate)(PBT), 리퀴드 크리스탈 폴리머(liquid crystal polymers)(LCP),폴리아미드(polyamide)(PA6/6T),나일론(nylon),폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene)(POM),폴리프로필렌(polypropylene) (PP), 압출되거나 사출된(extruded or injected) 화이버 글라스(fiberglass), 그리고 그로 인한 모든 합성물들로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질로 만들어진다.In an embodiment, the plastic body is made of polyethylene (PE), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polyethylene terephthalate Polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), liquid crystal polymers (LCP), polyamide (PA6 / 6T), nylon, A material selected from the group consisting of polyoxymethylene (POM), polypropylene (PP), extruded or injected fiberglass, and all the resulting compounds.
도 2에서 보여진 것처럼, 본 발명의 방법에 따라, 상기 플라스틱 본체(10)는 내부적으로 우묵들어간 곳으로 정의되는 사출성형 그릇과 같은 구조이다. 상기 본체의 우묵들어간 곳에서, 불규칙적인 모양의 돌출부들(irregularly shaped protrusions), 바이어스(visa) 및 곡선 표면(curved surfaces)등과 같은 수많은 다른 3D 구조들이 있다.As shown in FIG. 2, according to the method of the present invention, the
본 발명에서, 상기 본체(10)는 금속 촉매가 첨부된 특정 물질을 사용하지 않고 일반적인 플라스틱 물질로 만들어질 수 있다. 따라서, 광범위한 플라스틱 물질들이 물질비용을 감소시키는 용도로 고려될 수 있다. 게다가, 전통적인 회로 형성 기술에서와 같이 주형 배열, 가공설비 또는 복잡한 회로구조에 의해 제한되는 것이 없이 복잡한 회로 패턴을 갖는 3D회로가 융통성 있게 제조된다.In the present invention, the
상기 방법의 제2단계에서, 표면 전처리(11)는 상기 플라스틱 본체(10)의 표면에 수행된다. 상기 표면 전처리(11)는 표면 탈지(surface degreasing), 표면 러프닝(surface roughening), 예민화 처리(sensitization treatment) 및 활성화 처리(activation treatment)를 포함한다.In the second step of the method, a
상기 표면 탈지에서 상기 플라스틱 본체(10) 표면으로부터 먼지와 그리스(grease)를 제거하기 위해 산 또는 알카리 세정제가 사용된다.An acid or alkaline cleaner is used to remove dust and grease from the surface of the
상기 표면 러프닝(surface roughening)에서, 플라스틱 본체 표면(10)들이 친수성의 다공질 표면(hydrophilic porous surfaces)으로 수정되는 정도 이상으로 플라스틱 본체(10)의 탈지된 표면(degreased surfaces) 을 거칠게 하기 위해 기계적 마멸(mechanical abrasion), 발파(blasting), 화학적 에칭(chemical etching) 또는 플라즈마 에칭(plasma etching)이 사용된다. 이것들은 유리하게도 상기 플라스틱 본체(10)와 거기에 나중에 형성된 금속 필름 사이의 결합력을 증가시킨다.In the surface roughening process, the
실시 가능한 예에서, 상기 화학적 에칭은 플라스틱 본체의 표면 수정을 달성할 수 있을 만큼, 크롬과 황산의 혼합 용액, 과황화물(persulfide), 과산화수소, 과망간산염 또는 황산 기반의 화합물, 또는 격막 전기 분해 시스템(diaphragm electrolysis system)에 의해 생산된 강력한 산화제 등과 같은 표면 러프닝 시약(surface roughening agent)의 사용을 포함한다. In a practicable example, the chemical etching is carried out using a mixed solution of chromium and sulfuric acid, persulfide, hydrogen peroxide, a permanganate or sulfuric acid based compound, or a diatomic electrolytic system the use of a surface roughening agent such as a strong oxidizing agent produced by the diaphragm electrolysis system.
상기 예민화 처리(sensitization treatment)에서, 염화주석(stannous chloride)이 산성 용액에 포함된 주석이온(Sn2+)과 혼합되고 이를 플라스틱 본체의 표면에 흡수될 수 있도록 플라스틱 본체의 거칠어진 표면에 있는 구멍들에 퍼지게 한다.In the sensitization treatment, stannous chloride is mixed with tin ions (Sn2 +) contained in the acidic solution and holes in the roughened surface of the plastic body to be absorbed on the surface of the plastic body .
상기 활성화 처리(activation treatment)에서, 염화팔라듐(palladium chloride)이 산성 용액에 포함된 팔라듐 이온(Pd2+)과 혼합되고 금속 증착(metal deposition)을 통해 플라스틱 본체의 금속 필름의 후속 형성을 촉진하기 위해 지속적인 주입 반응(implantation reaction)에 활성 금속 입자(active metal particles)를 형성한다.In this activation treatment, palladium chloride is mixed with the palladium ions (Pd < 2 + >) contained in the acidic solution, and is subjected to continuous deposition in order to facilitate the subsequent formation of the metal film of the plastic body through metal deposition Forming active metal particles in the implantation reaction.
도 2에서 보여진 것처럼, 표면 탈지(surface degreasing), 표면 러프닝(surface roughening), 예민화 처리(sensitization treatment), 및 활성화 처리(activation treatment)들은 먼지와 그리스를 제거하기 위해, 거칠어진 내부 및 외부 표면을 친수성의 다공질 표면(hydrophilic porous surfaces)으로 수정하기 위해, 주석이온을 흡수하기 위해, 그리고 금속 증착(metal deposition)을 통해 플라스틱 본체의 금속 필름의 형성을 촉진하는 활성 금속 입자(active metal particles)를 형성하기 위한 주입 반응(implantation reaction)을 활성화 하기 위해 플라스틱 본체(10)의 내부 및 외부 표면에서 수행된다. As shown in FIG. 2, surface degreasing, surface roughening, sensitization treatment, and activation treatments can be used to remove dust and grease, Active metal particles that promote the formation of metal films of the plastic body to absorb tin ions and through metal deposition to modify the surface to hydrophilic porous surfaces, Is performed on the inner and outer surfaces of the
상기 방법의 제3단계에서, 금속피복 공정이 플라스틱 본체의 표면에 수행되는 결과 얇은 금속 필름(12)이 모든 플라스틱 본체(10)의 전처리된 표면에 증착된다. 상기 금속피복 공정에서, 저온 박막 증착(low-temperature sputtering) 또는 플라스틱 물 도금(plastic water plating)에 의해 얇은 금속 필름을 형성하기 위해 금속물질이 플라스틱 본체(10)의 표면에 증착된다.In the third step of the method, a
실시예에서, 증착되는 금속은 니켈(Ni), 코발트(Co), 팔라듐(Pd), 주석(Sn), 구리 (Cu), 그리고 그로 인한 모든 합성물들이 될 수 있다.In an embodiment, the deposited metal may be Ni, Co, Pd, Sn, Cu, and all the resulting compounds thereof.
도3에서 보여진 것처럼, 상기 금속 증착은 제2단계에서 전처리된 플라스틱 본체(10)의 표면에 수행되는 결과 얇은 금속필름(12)이 불규칙적인 모양의 돌출부들(irregularly shaped protrusions), 바이어스(visa) 및 곡선 표면(curved surfaces) 등에 형성된다. 플라스틱 본체에 형성된 바이어스(vias)로 인해, 플라스틱 본체(10)의 내무 및 외부 표면의 상기 얇은 금속 필름(12)들은 서로 전기적으로 연결이 가능하다.As shown in FIG. 3, the metal deposition is carried out on the surface of the
상기 방법의 제4단계에서, 포토레지스트 코팅 공정은 얇은 금속 필름(12)의 표면에 포토레지스트 보호막(13)이 형성될 수 있도록 수행된다. 포토레지스트 공정은 얇은 금속 필름(12)에 포토레지스트 보호막(13)을 형성하기 위하여 액상 포토레지스트를 딥코팅(dip coating), 패드 프린팅(pad printing) 또는 스프레이 코팅(spray coating)하는 것을 포함한다. 상기 패드 프린팅에서, 프린팅 패드는 상기 액상 포토레지스트를 상기 얇은 금속 필름(12)에 옮겨 3D회로 패턴을 가지는 포토레지스트 보호막(13)을 형성하기 위해 사용된다.In the fourth step of the method, a photoresist coating process is performed so that a photoresist
실시예에서, 포토레지스트 보호막(13)을 형성하기 위한 액상 포토레지스트는 포지티브 포토레지스트(positive photoresist) 또는 네거티브 포토레지스트(negative photoresist)가 될 수 있다.In an embodiment, the liquid photoresist for forming the photoresist
도 3에서 보여진 것처럼, 상기 포토레지스트 보호막(13)은 위에서 언급한 불규칙적인 모양의 돌출부들(irregularly shaped protrusions), 바이어스(visa) 및 곡선 표면(curved surfaces) 등을 포함하는 제3단계에서 금속피복 공정이 수행되어지는 영역에서 플라스틱 본체(10)에 형성된다. As shown in FIG. 3, the photoresist
상기 방법의 제5단계에서, 노출 및 현상 공정(17)은 패턴형성된 포토레지스트 보호막(14)을 형성하기 위해 포토레지스트 보호막(13)에서 수행된다. 상기 노출 공정은 단면 또는 양면 노출이 될 수 있다; 그리고 상기 현상 공정은 현상액을 뿌리거나 현상액에 흠뻑 적시는 것을 통해 수행될 수 있다.In the fifth step of the method, the exposure and
실시예에서, 상기 노출 공정은 레이저 광원의 조사(irradiation) 또는 특정한 3D 노출 회로 패턴(3D exposure circuit pattern)에 의해 정의된 포토레지스트 보호막의 영역 또는 위치에 직접 비추는 자외선(UV)광원을 포함한다. 상기 3D 노출 회로 패턴은 3D 마스크 몰드(3D mask mold), 패드 프린팅 회로 패턴(pad printing circuit pattern) 또는 직접적으로 스캔된 패턴(directly scanned pattern)이 될 수 있다. 게다가, 상기 3D 마스크 몰드(3D mask mold)는 금속 물질, 플라스틱 물질, 또는 실리콘 물질로 만들어지며; 그리고 특정 회로 패턴을 위한 라이트 슬롯을 포함하고 선택적인 노출을 위한 3D 회로 패턴 마스크(3D circuit pattern mask)로서 작용한다.In an embodiment, the exposure process includes an ultraviolet (UV) light source directly illuminating a region or location of a photoresist protection film defined by irradiation of a laser light source or a specific 3D exposure circuit pattern. The 3D exposed circuit pattern may be a 3D mask mold, a pad printing circuit pattern, or a directly scanned pattern. In addition, the 3D mask mold is made of a metal material, a plastic material, or a silicon material; And a light slot for a specific circuit pattern and serves as a 3D circuit pattern mask for selective exposure.
도 4에서 보여진 것처럼, 본 발명에서, 상기 양면 노출이 플라스틱 본체(10)에 수행되는 결과, 제1노출패턴(171)이 플라스틱 본체(10)의 안쪽면에 형성되고 반면에 제2노출패턴(172)이 플라스틱 본체(10)의 바깥쪽 면에 형성된다. 그 다음에 상기 포토레지스트 보호막이 부분적으로 현상액에 의해 노출되고 그로 인해 패턴형성된 포토레지스트 보호막(14)을 형성한다. 4, in the present invention, as a result of the double-side exposure being performed on the
상기 방법의 제6단계에서, 에칭 공정은 패턴형성된 포토레지스트 보호막(14)으로부터 노출된 상기 얇은 금속 필름(12)에서 패턴형성된 포토레지스트 보호막(14) 아래 패턴형성된 금속 회로 막(15)을 형성하기 위해 수행된다. 거기에서, 상기 에칭 공정은 에칭액을 뿌리거나 에칭액에 흠뻑 적시게 하여 수행된다. 'In the sixth step of the method, an etching process is performed to form a patterned
도 5에서 보여진 것처럼, 패턴형성된 포토레지스트 보호막 아래 위치하고 보호되는 상기 얇은 금속 필름(12)은 패턴형성된 포토레지스트 보호막(14)에 대응하는 패턴형성된 금속 회로 막(15)을 직접 형성하기 위해 에칭액에 의해 에칭되지 않는다. As shown in FIG. 5, the
상기 방법의 제7단계에서, 스트리핑 공정은 패턴형성된 금속 회로막(15)에서 패턴형성된 포토레지스트 보호막(14)을 벗겨내기 위해 수행된다. 거기에서 상기 스트리핑 공정은 스트리핑 액을 뿌리거나 흠뻑 적심으로써 수행된다.In the seventh step of the method, a stripping process is performed to peel off the patterned photoresist
도 5에서 보여진 것처럼, 패턴형성된 금속 회로 막(15)을 덮고 있는 패턴형성된 포토레지스트 보호막(14)은 상기 패턴형성된 금속 회로 막(15)을 노출하는 스트리핑 액을 사용하여 완전히 벗겨진다. As shown in Fig. 5, the patterned photoresist
상기 방법의 제8단계에서, 표면 처리는 패턴형성된 금속 회로 막(15)에서 금속 보호 막(16)을 형성하기 위해 수행된다. 상기 표면 처리는 화학적 도금 공정을 포함한다. 즉, 상기 금속 보호 막(16)을 형성하기 위한 무전해 도금(electroless plating)을 말한다. In the eighth step of the method, the surface treatment is carried out to form the metal
실시예에서, 상기 금속 보호 막(16)은 니켈 (Ni), 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag), 주석(Sn), 크롬(Cr) , 그리고 그로 인한 모든 합성물들로 형성될 수 있다.In an embodiment, the metal
도 6에서 보여진 것처럼, 본 발명에서, 플라스틱 본체(10)의 안쪽면 또는 바깥쪽 면에 형성된 패턴형성된 금속 회로막(15)에서 화학적 도금 공정이 수행되는 결과, 상기 금속 회로막(15)이 금속 보호막(16)을 형성하기 위한 증가된 두께를 가지게 되며, 그것은 상기 금속 회로막에 보다 향상된 항산화 능력 및 용접성을 준다.6, in the present invention, the chemical plating process is performed on the patterned
요약하면, 본 발명에 따른 금속을 입힌 플라스틱 3D회로의 제조 방법으로, 어떤 3D 플라스틱 본체에도 3D회로가 형성될 수 있다. 상기 3D 회로의 금속 회로 막은 패턴형성된 회로 배열을 달성하는 하나 또는 그 이상의 3D 플라스틱 본체의 표면들에 선택적으로 형성될 수 있고, 안테나(antennas), 발광다이오드 케리어(LED carriers), 회로판(circuit boards), 커넥터(connector), 전자기기(electronic devices), 운전대(steering wheels) 그리고 본체에서 회로 케리어(circuit carriers)를 추가적으로 제공하는 것이 필요없는 것 등과 같이 다르게 변형된 다양한 3차원 구조들에 적용될 수 있다. 따라서 소형화, 콤팩트하고 경량화된 전자 장치에 사용하기 위한 요구를 충족하는 본체의 양(volume)을 줄일 수 있다.In summary, with the method of manufacturing a metal-encapsulated plastic 3D circuit according to the present invention, a 3D circuit can be formed in any 3D plastic body. The metal circuit film of the 3D circuit can be selectively formed on the surfaces of one or more 3D plastic bodies that achieve a patterned circuit arrangement, and can be formed of antennas, LED carriers, circuit boards, Such as those that do not require the provision of additional circuit carriers in the body, connectors, electronic devices, steering wheels, and the body, for example. Thus, the volume of the body that meets the requirements for use in miniaturized, compact and lightweight electronic devices can be reduced.
본 발명은 실시예로 상술되었고 단지 첨부된 청구항들에 의해 제한되도록 의도된 본 발명의 범위나 사상에서 벗어남이 없이 수행될 수 있는 상술된 실시예에서 많은 변화들과 수정들에 의해 이해된다. The present invention has been described in terms of embodiments and is understood by many changes and modifications in the above-described embodiments, which can be carried out without departing from the scope or spirit of the invention, which is intended to be limited only by the appended claims.
Claims (16)
(1) 3D 구조의 플라스틱 본체를 제공하는 단계;
(2) 플라스틱 본체의 표면에 표면 전처리를 수행하는 단계 - 상기 표면 전처리는 명시된 순서대로 수행되는 표면 탈지, 표면 러프닝, 예민화 처리 및 활성화 처리를 포함하고 -;
(3) 얇은 금속 필름을 증착시키기 위해, 플라스틱 본체의 전처리된 표면에 저온 박막증착(low-temperature sputtering) 및 플라스틱 물 도금(plastic water plating) 중 어느 하나인, 금속피복 공정을 수행하는 단계;
(4) 포토레지스트 보호막을 형성하기 위해, 딥 코팅(dip coating) 및 스프레이 코팅(spray coating) 중 어느 하나를 통해 얇은 금속 필름의 표면에 포토레지스트 코팅 공정을 수행하는 단계;
(5) 패턴형성된 포토레지스트 보호막을 형성하기 위해, 포토레지스트 보호막에 대한 노출 및 현상 공정을 수행하는 단계 - 노출 공정은 단면 노출(single-sided exposure) 및 양면 노출(double-sided exposure) 중 하나이고, 특정한 3D 노출 회로 패턴에 의해 정의되는 포토레지스트 보호막의 영역 또는 특정한 3D 노출 회로 패턴에 의해 정의되는 포토레지스트 보호막의 위치에 대한 레이저 광원 및 자외선(UV) 광원 중 하나로부터의 직접 조사를 포함하며, 3D 노출 회로 패턴은 직접적으로 스캔된 패턴(directly scanned pattern)이고 -;
(6) 패턴형성된 포토레지스트 보호막의 하부에 패턴형성된 금속 회로막을 형성하기 위해, 패턴형성된 포토레지스트 보호막으로 덮이지 않은 얇은 금속필름의 일부에 대한 에칭 공정을 수행하는 단계;
(7) 패턴형성된 금속 회로막에서 패턴형성된 포토레지스트 보호막을 벗기기 위해, 스트리핑 공정을 수행하는 단계; 및
(8) 화학적 도금 공정에 의해 금속으로 이루어진 금속 보호막을 형성하기 위해, 패턴형성된 금속 회로막의 표면에 대한 표면처리를 수행하는 단계.A method of manufacturing a metallized plastic three-dimensional (3D) circuit comprising the steps of:
(1) providing a plastic body of a 3D structure;
(2) performing a surface pretreatment on the surface of the plastic body, said surface pretreatment comprising surface degreasing, surface lubrication, sensitization and activation treatment carried out in the specified order;
(3) performing a metal coating process, either low-temperature sputtering or plastic water-plating, on the pretreated surface of the plastic body to deposit a thin metal film;
(4) performing a photoresist coating process on the surface of the thin metal film through either dip coating or spray coating to form a photoresist protective film;
(5) A step of exposing and developing the photoresist protective film to form a patterned photoresist protective film. The exposure process is one of a single-sided exposure and a double-sided exposure Direct irradiation from one of a laser light source and an ultraviolet (UV) light source for the position of the photoresist protection film defined by the area of the photoresist protection film defined by the specific 3D exposure circuit pattern or the specific 3D exposure circuit pattern, The 3D exposed circuit pattern is a directly scanned pattern;
(6) performing an etching process on a portion of the thin metal film not covered with the patterned photoresist protective film to form a patterned metal circuit film under the patterned photoresist protective film;
(7) performing a stripping process to peel the patterned photoresist protective film from the patterned metal circuit film; And
(8) Performing a surface treatment on the surface of the patterned metal circuit film to form a metal protective film made of metal by a chemical plating process.
상기 플라스틱 본체는 폴리에틸렌(polyethylene)(PE), 폴리스티렌(polystyrene)(PS),폴리카보네이트(polycarbonate)(PC),ABS수지(acrylonitrile-butadiene-styrene)(ABS),폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate) (PET),폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate)(PBT), 리퀴드 크리스탈 폴리머(liquid crystal polymers)(LCP),폴리아미드(polyamide)(PA6/6T),나일론(nylon),폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene)(POM),폴리프로필렌(polypropylene) (PP), 압출되거나 사출된(extruded or injected) 화이버 글라스(fiberglass), 및 이들의 합성물들로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속을 입힌 플라스틱 3D 회로의 제조 방법.The method according to claim 1,
The plastic body may be made of polyethylene (PE), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), ABS resin (ABS), polyethylene terephthalate PET, polybutylene terephthalate (PBT), liquid crystal polymers (LCP), polyamide (PA6 / 6T), nylon, polyoxymethylene, (POM), polypropylene (PP), extruded or injected fiberglass, and combinations thereof. The metal-coated plastic A method of manufacturing a 3D circuit.
상기 플라스틱 본체는 사출성형(injection molding) 및 압출성형(extrusion molding)으로 구성된 그룹으로부터 선택된 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속을 입힌 3D 회로의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the plastic body is formed by a method selected from the group consisting of injection molding and extrusion molding.
상기 표면 탈지는 플라스틱 본체의 표면으로부터 먼지와 그리스(grease)를 제거하기 위해 산 또는 알카리 세정제의 사용을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속을 입힌 플라스틱 3D 회로의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein said surface degreasing comprises the use of an acid or alkaline cleaner to remove dust and grease from the surface of the plastic body.
상기 표면 러프닝(surface roughening)은 플라스틱 본체 표면이 친수성의 다공질 표면(hydrophilic porous surfaces)으로 변형되는 정도로 플라스틱 본체의 탈지된 표면(degreased surfaces)을 거칠게 하기 위해 기계적 마멸(mechanical abrasion), 발파(blasting), 화학적 에칭(chemical etching) 및 플라즈마 에칭(plasma etching) 중 어느 하나의 사용을 포함하며, 상기 플라스틱 본체와 플라스틱 본체에 나중에 형성된 금속 필름 사이의 결합력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 금속을 입힌 플라스틱 3D 회로의 제조방법.The method according to claim 1,
The surface roughening is performed by mechanical abrasion, blasting to degrade the degreased surfaces of the plastic body to such an extent that the plastic body surface is deformed into hydrophilic porous surfaces. ), Chemical etching, and plasma etching, which increases the bonding force between the plastic body and the metal film formed later on the plastic body / RTI >
상기 표면 러프닝은 플라스틱 본체 표면의 표면 변형을 달성하기 위해 화학적 에칭을 사용하며, 상기 화학적 에칭은,
크롬과 황산의 혼합 용액, 과황화물(persulfide), 과산화수소, 과망간산염 또는 황산 기반의 화합물을 포함하는 표면 러프닝 시약(surface roughening agent)의 사용, 및
격막 전기 분해 시스템(diaphragm electrolysis system)에 의해 생산된 강력한 산화제의 사용 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속을 입힌 플라스틱 3D 회로의 제조방법.The method according to claim 6,
The surface lubrication uses chemical etching to achieve surface deformation of the plastic body surface,
The use of a surface roughening agent comprising a mixed solution of chromium and sulfuric acid, persulfide, hydrogen peroxide, permanganate or sulfuric acid-based compounds, and
And the use of a strong oxidant produced by a diaphragm electrolysis system. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 예민화 처리(sensitization treatment)에서, 염화주석(stannous chloride)이 산성 용액에 포함된, Sn2+를 포함하는, 주석 이온과 혼합되고, 다음에 표면 러프닝에 의해 형성되는 플라스틱 본체의 거칠어진 표면에 있는 구멍들에 퍼지게 하여, 플라스틱 본체의 거칠어진 표면에 주석 이온이 흡수되게 하는 것을 특징으로 하는 금속을 입힌 플라스틱 3D 회로의 제조방법.The method according to claim 1,
In the sensitization treatment, stannous chloride is mixed with tin ions, including Sn2 +, which is contained in the acidic solution, and then added to the roughened surface of the plastic body formed by surface lubrication Wherein the tin ions are absorbed on the roughened surface of the plastic body.
상기 활성화 처리(activation treatment)에서, 염화팔라듐(palladium chloride)이 산성 용액에 포함된, Pd2+를 포함하는, 팔라듐 이온과 혼합되고, 다음에 금속 증착을 통한 금속피복 공정에서의 얇은 금속 필름의 후속 형성을 촉진하기 위해 연속적인 주입 반응(implantation reaction)에서 활성 금속 입자(active metal particles)를 형성하는 것을 특징으로 하는 금속을 입힌 플라스틱 3D 회로의 제조방법.The method according to claim 1,
In the activation treatment, palladium chloride is mixed with palladium ions, including Pd2 +, which is contained in an acidic solution, followed by subsequent formation of a thin metal film in a metal coating process via metal deposition Characterized in that active metal particles are formed in a continuous implantation reaction to promote the formation of active metal particles.
상기 금속피복 공정에서, 금속 물질이 얇은 금속 필름을 형성하기 위해 전처리된 플라스틱 본체의 표면에 증착되고; 상기 증착되는 금속 물질은 니켈(Ni), 코발트(Co), 팔라듐(Pd), 주석(Sn), 구리 (Cu), 및 이들의 합성물들로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 금속을 입힌 플라스틱 3D 회로의 제조방법.The method according to claim 1,
In the metal coating process, a metal material is deposited on the surface of the pretreated plastic body to form a thin metal film; Characterized in that the deposited metal material is selected from the group consisting of nickel (Ni), cobalt (Co), palladium (Pd), tin (Sn), copper (Cu) Method of manufacturing a plastic 3D circuit.
상기 포토레지스트 코팅 공정은 포토레지스트 보호막을 형성하기 위해 얇은 금속 필름의 표면에 대한 액상의 포토레지스트의 코팅을 포함하며; 포토레지스트 보호막을 형성하기 위한 액상 포토레지스트는 포지티브 포토레지스트(positive photoresist) 및 네거티브 포토레지스트(negative photoresist)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 금속을 입힌 플라스틱 3D 회로의 제조방법.The method according to claim 1,
Said photoresist coating process comprising coating a liquid photoresist on the surface of a thin metal film to form a photoresist protective film; Wherein the liquid photoresist for forming the photoresist protective film is selected from the group consisting of a positive photoresist and a negative photoresist.
상기 현상 공정은 포토레지스트 보호막에 현상액을 뿌리거나 현상액에 포토레지스트 보호막을 흠뻑 젖게 하여 수행되고;
상기 에칭 공정은 얇은 금속 필름의 일부에 에칭액을 뿌리거나 얇은 금속 필름의 일부를 에칭액에 흠뻑 젖게 하여 수행되며;
상기 스트리핑 공정은 패턴형성된 포토레지스트 보호막에 스트리핑액(stripping agent)을 뿌리거나 패턴형성된 포토레지스트 보호막을 스트리핑 액에 흠뻑 젖게 하여 수행되는 것을 특징으로 하는 금속을 입힌 플라스틱 3D 회로의 제조방법.The method according to claim 1,
The developing step is carried out by spraying a developing solution onto the photoresist protective film or by soaking the photoresist protective film in the developing solution;
The etching process is performed by spraying an etchant on a portion of the thin metal film or by soaking a portion of the thin metal film in the etchant;
Wherein the stripping step is performed by spraying a stripping agent onto the patterned photoresist protective film or by soaking the patterned photoresist protective film with the stripping liquid.
상기 금속 보호막은 니켈 (Ni), 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag), 주석(Sn), 크롬(Cr) , 및 이들의 합성물들로 구성되는 그룹으로부터 선택된 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속을 입힌 플라스틱 3D 회로의 제조방법. The method according to claim 1,
The metal protective layer may be formed of a material selected from the group consisting of Ni, Cu, Au, Ag, Sn, Cr, Characterized in that the method comprises the steps of:
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KR20160145515A (en) | 2015-06-10 | 2016-12-20 | (주)옵토라인 | A Method and Apparatus for Manufacturing the Tree-Dimensional Complex Shape Electronics Module Based on 3D Printing Technology |
Citations (2)
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JPH05283842A (en) * | 1992-03-31 | 1993-10-29 | Hitachi Cable Ltd | Manufacture of plastic molding having patterned metal layer |
JPH07286280A (en) * | 1994-04-18 | 1995-10-31 | Hitachi Cable Ltd | Production of plastic molded part having pattern shape metallic layer |
-
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- 2011-12-27 KR KR1020110143094A patent/KR101457259B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
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