KR101844052B1 - 스퍼터 타입의 fccl을 이용한 다층인쇄회로기판 적층용 필름 - Google Patents

스퍼터 타입의 fccl을 이용한 다층인쇄회로기판 적층용 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스퍼터 타입의 FCCL(연성동박적층필름, Flexible Copper Clad Laminate)을 이용한 다층인쇄회로기판 적층용 필름, 그를 포함한 다층인쇄회로기판 조립체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 다층인쇄회로기판 적층용 필름은 스퍼터 타입의 단면 FCCL의 폴리이미드 필름 면상에 절연성 접착제 조성물을 도포하여 형성한 절연성 접착제층을 포함함으로써, 회로기판의 적층시 접착력이 우수하고, 내열성 및 난연성이 우수하며, 내마이그레이션성이 우수하다. 이에, 상기의 다층인쇄회로기판 적층용 필름을 이용한 다층인쇄회로기판 제조방법에 따르면 적층 필름 수를 줄이고, 제조공정을 단순화 할 수 있으며, 상기의 다층인쇄회로기판 적층용 필름은 스퍼터 타입의 FCCL에서 동박층을 회로면으로 하여 회로 선폭을 미세화할 수 있다.

Description

스퍼터 타입의 FCCL을 이용한 다층인쇄회로기판 적층용 필름{FILM FOR FLEXIBLE MULTILAYER PRINTED CIRCUIT BOARD LAMINATION USING SPUTTER-TYPE FCCL}
본 발명은 스퍼터 타입의 FCCL(연성동박적층필름, Flexible Copper Clad Laminate)을 이용한 다층인쇄회로기판 적층용 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 FCCL의 폴리이미드 필름 면상에 절연성 접착제가 도포되어 형성된 절연성 접착제층을 포함함으로써, 회로기판의 적층시 접착력이 우수하고, 내열성 및 난연성이 우수하며, 내마이그레이션성이 우수한 다층인쇄회로기판 적층용 필름을 제공하고, 이를 이용한 다층인쇄회로기판 적층용 필름, 그를 포함한 다층인쇄회로기판 조립체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
최근 전자산업 기술분야에서 반도체 집적회로의 발전에 의해 전자제품 내 회로의 소형화, 경박화, 박막화, 고밀도화 및 고굴곡화 추세가 가속화되고 있다.
이러한 경박 단소화 및 고집적도의 구현은 기술개발에 따른 집적도의 발전에 의해서 보다 복잡하고 좁은 공간에서도 사용이 용이한 것으로, 구체적으로는 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)에서 FCCL(Flexible Copper Clad Laminate)의 사용에 의해 실현되고 있다. 이러한 FCCL는 절연기재인 폴리이미드 필름의 상하면이 모두 동박으로 접착되어 회로를 형성하기 위한 구조이며, 회로 형성 후 상하면 모두에 납땜을 할 수 있어 부품을 장착할 경우 동일한 크기에서 부품밀도를 높일 수 있게 된다.
통상적인 FCCL의 제조방법은 동박 위에 폴리이미드의 전구체인 폴리아믹산(Polyamic Acid) 바니쉬를 코팅한 뒤 이어서 폴리아믹산을 이미드화(imidization)함으로써 제조하는 캐스팅 방법과, 동박과 열가소성 폴리이미드 필름을 열 압착하는 라미네이팅 방법, 폴리이미드 필름 상에 스퍼터링 후 전해 도금하는 스퍼터링 방법이 주로 사용되고 있다.
연성인쇄회로기판의 경우 전자기기의 소형화, 다기능화로 인해 다층화가 필연적인데, 이와 같은 다층화는 연성인쇄회로기판의 연성을 손상시키고 커버레이 필름 및 본딩시트 등의 적층으로 회로기판의 박막화가 어려운 문제가 있다.
종래의 연성인쇄회로기판의 제조공정을 살펴보면, 연성인쇄회로기판을 제조하기 위해서는, 폴리이미드(Polyimide) 수지와 같은 절연성 필름의 일면 또는 양면에 동박층이 형성된 FCCL에 드라이 필름(Dry film)을 라미네이팅(Laminating) 한 후, 순차적으로 노광, 현상 및 에칭으로 회로패턴을 형성한 다음, FCCL의 외측에 커버레이 필름(Coverlay film)을 가접하고 열 프레스를 이용하여 적층하는 과정을 거친다.
다층의 연성인쇄회로기판을 제조하기 위해서는, 상기한 바와 같은 과정을 거쳐 커버레이가 적층된 다수의 FCCL로 내층부를 형성하고, 별도로 재단된 FCCL로 외층부를 형성하여 내층부와 외층부를 레이-업(Lay-Up)한 다음, 층간 접착제의 접착력을 이용하여 이들을 적층한다. 이러한 층간 접착제는 필요한 크기로 재단된 후, CNC 가공이나 금형 타발에 의해 불필요한 부분을 제거한 다음 사용된다.
그러나 이와 같은 종래 제조방법은 적층 공정이 복잡하고, 이로 인한 부자재의 사용이 증가함에 따라 다층 연성인쇄회로기판이 두꺼워지는 문제가 있다. 특히, 커버레이 필름 및 층간 접착제는 요구되는 패널의 크기로 재단된 후, 후속공정으로 투입되는데 이 작업이 복잡하여 생산성이 떨어지고 가공오차가 심한 단점이 있다.
이에 대한민국 공개특허 제2007-0019199호는 커버레이 필름 및 층간 접착제의 불필요한 부분을 레이저 빔을 이용하여 제거하는 방법을 제시하고 있으나, 경박 단소화의 추세에 따른 연성인쇄회로기판의 박막화가 충분하지 못해 미세 회로의 형성에 적합한 다층의 연성인쇄회로기판의 제조방법에 대한 계속적인 연구가 요구되고 있다
본 발명의 목적은 다층의 인쇄회로기판을 박막화하고, 미세 회로를 형성하기 위하여 스퍼터 타입의 단면 FCCL의 폴리이미드 필름면에 절연성 접착제가 도포된 다층인쇄회로기판 적층용 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 다층인쇄회로기판 적층용 필름이 포함된 다층인쇄회로기판 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 다층인쇄회로기판 적층용 필름을 내층 회로 위에 순차적으로 부착 및 경화하여 외층 회로를 형성하는 다층인쇄회로기판의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 동박층 및 폴리이미드 필름으로 이루어진 스퍼터 타입의 단면 연성동박적층필름(FCCL)에서 상기 폴리이미드 필름면상에 절연성 접착제가 도포되어 형성된 절연성 접착제층으로 이루어진 다층인쇄회로기판 적층용 필름을 제공한다.
상기 스퍼터 타입의 단면 연성동박적층필름(FCCL)에서 동박층의 두께는 0.1 내지 50㎛이고, 폴리이미드 필름의 두께는 5 내지 100㎛이다.
또한, 절연성 접착제층의 두께는 5 내지 50㎛이며, 상기 절연성 접착제가 회로 두께 18㎛ 회로 선폭 50㎛(L/S=50/50)의 회로를 커버하였을 때 85℃, 상대습도 85%, 인가전압 100V 조건에서 1000시간 이상 107 이상의 저항을 유지하는 내마이그레이션성의 접착제이다.
본 발명은 상기 다층인쇄회로기판 적층용 필름을 포함하여 제조된 다층인쇄회로기판 조립체를 제공한다.
또한, 본 발명은 FCCL의 동박층 상에 회로를 형성하는 단계; 상기 회로 면에 상기의 다층인쇄회로기판 적층용 필름의 절연성 접착제층을 부착하는 단계; 상기 다층인쇄회로기판 적층용 필름을 가열 및 가압 성형하여 경화시키는 단계; 상기 경화된 다층인쇄회로기판 적층용 필름의 동박층에 드라이필름을 부착한 후 회로를 형성하는 단계;를 포함하는 다층인쇄회로기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르는 다층인쇄회로기판 적층용 필름은 스퍼터 타입의 FCCL을 이용하기 때문에 회로두께를 서브마이크로미터(sub-micrometer) 수준으로 조정하는 것이 가능하며, 회로기판의 적층시 접착력이 우수하고, 내열성 및 난연성이 우수하며, 내마이그레이션성(anti-migration)이 우수하여 미세 회로의 형성과 동시에 내구성이 우수한 회로기판의 제조가 가능하다.
따라서 본 발명의 다층인쇄회로기판 적층용 필름을 사용한 빌드-업(build-up) 공정으로 제조된 다층인쇄회로기판은 박막화에 유리하며, 미세 회로의 형성에 유리한 효과가 있다. 특히, 상기의 다층인쇄회로기판 적층용 필름은 스퍼터 타입의 FCCL에서 동박층을 회로면으로 하여 회로 선폭을 미세화할 수 있다.
또한, 본 발명의 다층인쇄회로기판 제조방법에 따르면 커버레이, 본딩 시트 등의 적층 필름의 수를 줄이고, 제조 공정을 단순화하며, 나아가 다층인쇄회로기판의 두께를 줄이는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 다층인쇄회로기판 적층용 필름의 단면 모식도이고,
도 2는 본 발명의 다층인쇄회로기판의 단면 모식도이고,
도 3은 본 발명의 다층인쇄회로기판 적층용 필름에 사용된 접착제 조성물과 종래 커버레이 필름의 내마이그레이션 평가에 따른 저항변화를 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 다층인쇄회로기판 적층용 필름에 사용된 접착제 조성물과 종래 커버레이 필름의 내마이그레이션 평가에 따른 덴드라이트 생성여부를 관찰한 결과이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 동박층 및 폴리이미드 필름으로 이루어진 스퍼터 타입의 단면 연성동박적층필름(FCCL)에서 상기 폴리이미드 필름면상에 절연성 접착제가 도포되어 형성된 절연성 접착제층으로 이루어진 다층인쇄회로기판 적층용 필름(110)을 제공한다.
1. 다층인쇄회로기판 적층용 필름(110)
본 발명의 다층인쇄회로기판 적층용 필름은 스퍼터 타입의 FCCL의 폴리이미드 필름면에 절연성 접착제가 도포된 것이다.
상기 스퍼터 타입의 FCCL은 폴리이미드(polyimide) 필름(12)상에 스퍼터 및 도금처리를 통해 동박층(11)이 형성된 FCCL이다. 스퍼터 및 동 도금을 통해 동박층을 형성하는 경우, 동박층의 두께를 1 마이크로미터(㎛) 이하로 조절하는 것이 가능하다. FCCL의 다른 생산방식으로 캐스팅 방식 또는 라미네이션 방식 등이 있으나, 동박층 상에 폴리이미드 필름을 형성하므로 동박층의 두께를 얇게 하는데 제약이 있어 바람직하지 않다.
이때, FCCL의 동박층(11)의 두께는 0.1 내지 50㎛, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 50㎛인 것이 바람직하다. 상기에서 동박층의 두께가 0.1㎛ 미만이면 도금을 통한 회로 형성에 있어 결손이 발생할 우려가 있고, 50㎛를 초과하는 경우 인쇄회로기판 전체 두께를 박막화하는 데에 불리하다.
상기 FCCL의 폴리이미드 필름(12)의 두께는 5 내지 100㎛인 것이 바람직하다. 이때, 폴리이미드 필름의 두께가 5㎛ 미만일 경우 전처리 및 스퍼터링 공정을 통과하는 기재 필름이 얇아 공정의 신뢰성이 낮아지고, 100㎛를 초과하는 경우 인쇄회로기판 전체 두께를 박막화하는 데에 불리하다.
만약 본 발명과 동일한 목적을 위해 캐스팅 방식으로 제조된 FCCL을 이용해 적층용 필름을 제작할 경우 동박층의 두께를 3㎛ 이하로 줄이는 것이 불가능하다. 상용화된 동박의 최저 두께는 3㎛ 이상일 뿐 아니라 일반적으로 인쇄회로기판용 상용 동박의 조도(Rz)가 2㎛ 이상이기 때문에 미세 배선을 갖는 인쇄회로 기판을 제작하는 것이 어렵다.
통상 인쇄회로기판 제작에서 이용되는 습식 에칭을 통해 회로를 형성하는 경우 동 회로의 두께가 두꺼울수록 형성 가능한 배선의 폭이 넓어져서 미세 배선 형성이 어렵게 된다.
BGA(Ball Grid Array) 및 FBGA(Flip-Chip Ball Grid Array) 등의 반도체 서브스트레트(substrate) 제작 시에는 습식 에칭 방법이 갖는 한계 때문에 통상 도금을 통하여 더욱 미세한 회로를 형성하고 있다. 연성 인쇄회로기판에서도 회로의 미세화가 진행될수록 습식 에칭을 통한 회로의 미세화에는 한계가 나타날 것이고 도금 방법을 통한 회로의 미세화가 불가피할 것으로 전망된다. 일반적으로 도금을 통하여 회로를 형성하는 경우 서브마이크로(sub-micro) 두께의 시드층(seed layer)에 포토레지스트 필름을 압착한 후 노광, 현상을 전해 회로 가이드를 형성 시킨다. 이어서 전해 도금을 실시하여 회로의 두께를 원하는 수준으로 높이고 회로가이드를 제거한 후 마지막으로 시드층을 에칭방법을 통해 제거하여 회로와 회로 사이를 분리한다. 도금을 통한 회로 형성은 상기와 같은 과정을 따르기 때문에 더욱 미세한 회로를 형성하기 위해서는 시드층의 두께가 얇을수록 유리하다.
본 발명의 적층용 필름의 경우 스퍼터링 방식으로 제작된 스퍼터 타입의 FCCL을 사용하기 때문에 서브마이크로 두께의 시드층을 제공할 수 있다. 물론 적층용 필름의 동박 두께가 두꺼운 경우라도 상기와 같은 회로 형성에 들어가기 앞서 에칭을 통해 시드층의 두께를 낮추는 것이 가능하지만 인쇄회로기판의 습식 에칭 방법으로는 회로 형성에 알맞은 평탄도를 가지도록 동박을 정교하게 깎아내기 어려울 뿐 아니라 에칭 공정의 추가에 따른 공정비용이 발생한다는 문제가 있다.
상기 절연성 접착제는 특별히 한정하지는 않지만 바람직하게는 회로의 미세화에 유리하도록 고온, 고전압, 고습 조건에서 내마이그레이션(anti-migration) 성능이 우수한 접착제를 이용한다.
상기 절연성 접착제(13)는 바람직하게는 에폭시 수지를 포함할 수 있으며, 에폭시 수지는 열경화성 수지로서 고온에서 안정하고, 접착력이 우수하며, 절연성 및 내약품성이 우수한 효과가 있다.
이때, 접착제 조성물은 경화제, 바인더 및 난연제 등을 더 포함할 수 있으며, 상기 접착제층으로 두께 18㎛, 선폭 50㎛ (LS=50/50)의 회로를 커버하였을 때, 85℃, 상대습도 85%, 인가전압 100V 조건에서 1000시간 이상 107Ω 이상의 저항을 유지할 수 있는 우수한 내마이그레이션(anti-migration)을 가지는 것으로 조성할 수 있다.
상기 절연성 접착제층의 두께는 5 내지 50㎛이 바람직하며, 이때, 두께가 5㎛ 미만이면, 회로의 패턴을 덮기에 접착제 층의 두께가 충분하지 않고 접착제의 흐름성이 부족하여 회로 커버용으로 어려움이 있고, 50㎛를 초과하면 연성인쇄회로기판의 내굴곡성이 저해되며, 필요량 이상의 접착제가 있기 때문에 회로를 충진하고 남은 과량의 접착제가 흘러나와 회로 기판 표면을 오염시킬 우려가 있다. 즉, 블리드아웃(bleed out)의 문제가 있다.
추가적으로, 상기 절연성 접착제층에 이형지 또는 이형필름을 라미네이션하여 이형부재층(14)을 형성하여 보호할 수 있다. 상기 이형지 및 이형필름은 통상의 것이면 어느 것이라도 사용 가능하며, 바람직하게는, 박리가 용이하도록 실리콘 코팅층을 포함하는 것을 사용할 수 있다.
2. 다층인쇄회로기판 제조방법
본 발명은 상기 다층인쇄회로기판 적층용 필름을 포함한 다층인쇄회로기판 조립체 및 상기 다층인쇄회로기판의 제조방법을 제공한다.
구체적으로, 상기 제조방법은 FCCL(120)의 동박층 상에 회로를 형성하는 단계; 상기 회로에 상기의 다층인쇄회로기판 적층용 필름(110)의 절연성 접착제층을 부착하는 단계; 상기 다층인쇄회로기판 적층용 필름을 가열 및 가압 성형하여 경화시키는 단계; 및 상기 경화된 다층인쇄회로기판 적층용 필름의 동박층에 드라이필름을 부착한 후 회로를 형성하는 단계;로 이루어진다.
상기 FCCL(120)은 폴리이미드 필름층의 동박층이 형성된 것으로서, 시판되는 필름 중에서 어느 것이라도 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 양면 FCCL을 사용하는 것이다.
상기 FCCL의 노출된 동박층에 드라이 필름을 부착한 뒤 노광, 에칭 및 현상을 통해 내층 회로를 형성한다. 상기 회로의 선폭 및 회로의 형성 방법은 회로기판의 용도에 따라 공지의 것을 채용할 수 있다.
상기 다층인쇄회로기판의 제조방법은 상기 형성된 내층 회로 상에 상기 다층인쇄회로기판 적층용 필름의 접착제 면을 부착 및 경화시켜 외층 회로를 형성하는 것을 특징으로 한다. 여기에 다른 커버레이 필름 또는 본딩시트 등은 부착되지 않는다.
다층인쇄회로기판 적층용 필름의 부착 및 경화를 위해 가열 및 가압 성형할 수 있으며, 바람직하게는 140∼160℃, 2∼7MPa의 온도, 압력 조건에서 60분간 프레스 성형할 수 있다.
상기 부착된 다층인쇄회로기판 적층용 필름의 노출된 양면의 동박층 상에 드라이필름을 부착하고, 노광, 에칭 및 현상을 통하여 외층 회로를 형성한 후, 노출된 양면 구리 회로상에 커버레이 필름(130)을 부착 및 경화하여 다층인쇄회로기판을 제조한다. 상기 커버레이 필름의 부착 전에 다층인쇄회로기판 적층용 필름이 필요에 따라 추가적으로 적층될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.
본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1> 다층인쇄회로기판 적층용 필름 제조
(1) 기재 FCCL의 선택
스퍼터 타입의 FCCL로서, 도레이첨단소재(주)에서 생산된 크롬-프리 FCCL을 선택하고, 구체적으로는 두께 25㎛ 폴리이미드 필름(100ENC, DuPont-Toray Co Ltd)상에 두께 12㎛의 동박층이 스퍼터 및 도금된 FCCL을 사용하였다.
(2) 절연성 접착제 조성물
에폭시 수지로서 다이사이클로펜타다이엔계 에폭시 수지(일본 일본화약사의 XD-1000에폭시 당량 253g/eq) 100 중량부에 대하여, 경화제로서 다이사이클로펜타다이엔계 페놀 수지(미국 모멘티브사의 SD1806 에폭시반응 당량 178g/eq) 50 중량부, 경화촉진제로서 2-메틸이미다졸 0.1 중량부, 바인더로서 열가소성 수지 니트릴부타다이엔 러버 80 중량부 및 난연제로서 수산화알루미늄(Al(OH)3)과 인계 난연제(스위스 클라리언트사, 포스피네이트계 OP-935) 1:1의 조합 50 중량부를 메틸에틸케톤 용매에 첨가하여, 상온 상압 조건에서 5시간 동안 교반하여, 전체 조성물에서 고형분의 농도가 36 중량%인 접착제 조성물의 바니쉬를 제조하였다.
(3) 접착제 조성물 및 보호필름 도포
상기 스퍼터링 타입의 FCCL에서 폴리이미드가 노출된 일면에 상기 절연체 접착제 조성물의 바니쉬를 25㎛의 두께로 도포한 후, 130℃ 컨벡션 오븐에서 3분간 건조하고, 롤 라미네이터로 이형지(율촌화학사의 YC-3)의 이형면이 상기 도포된 절연성 접착제층의 노출된 일면에 부착되도록 라미네이션하여 다층인쇄회로기판 적층용 필름을 제조하였다. 상기 제조된 다층인쇄회로기판 적층용 필름의 단면 모식도는 도 1에 도시하였다.
< 실시예 2> 다층인쇄회로기판 적층용 필름 제조
(1) 기재 FCCL의 선택
스퍼터 타입의 FCCL로서, 도레이첨단소재(주)에서 생산된 크롬-프리 FCCL을 선택한다. 상기 FCCL은 두께 25㎛ 폴리이미드 필름(100ENC, DuPont-Toray Co Ltd)상에 두께 0.8㎛의 동박층이 스퍼터 및 도금된 것이다.
(2) 절연성 접착제 조성물
상기 실시예 1의 단계 (2)와 동일하게 수행하여 접착제 조성물의 바니쉬를 제조하였다.
(3) 접착제 조성물 및 보호필름 도포
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 접착두께가 25㎛인 다층인쇄회로기판 적층용 필름을 제조하였다.
< 비교예 1>
에폭시 당량 320의 비할로겐계 인계 에폭시 수지(신아 T&C사 제품명 SEN320PM60)를 고형분 기준으로 100 중량부에 대하여, 니트릴부타디엔러버(NBR) 80 중량부, 방향족 디아민계 경화제로서 4,4-디아미노디페닐술폰 4 중량부, 경화촉진제로서 2-에틸-4-메틸 이미다졸(시코쿠화학 제조) 0.4 중량부, 인 17.5중량% 함유한 유기 인계 난연제 5 중량부를 첨가하여 조액을 제조하였다. 상기 제조된 조액을 폴리이미드 필름 상에 코팅한 후 130℃에서 3분간 건조하여 코팅 후 두께 25㎛로 형성된 커버레이 필름을 제조하였다.
< 실험예 1> 물성평가
1. 접착력
상기 실시예 1의 다층인쇄회로기판 적층용 필름 및 비교예 1의 커버레이 필름을 각각 FCCL(도레이첨단소재사, 9D 2LTM55)의 동박 면에 160℃, 7MPa의 온도, 압력 조건에서 60분간 프레스하여 합지한 후 UTM(Universal testing machine)을 이용하여 90˚ 박리하며 박리 강도를 측정하였다. 접착력 측정은 각 시료당 5회 실시하였고, 평균 값을 하기 표 1에 나타내었다.
2. 내열성
상기 실시예 1의 다층인쇄회로기판 적층용 필름 및 비교예 1의 커버레이 필름을 각각 FCCL(도레이첨단소재사, 9D 2LTM55)의 동박 면에 160℃, 7MPa의 온도, 압력 조건에서 60분간 프레스하여 합지한 후, 가로 20mm×세로 20mm 크기로 절단하여 준비하였다. 상기 준비된 시편을 25℃, 상대습도 55% 조건에서 24시간 방치한 후 260℃, 270℃ 및 280℃의 납조(solder pot)에 1분간 플로팅(floating)하였다. 이어서 필름표면상의 변형 및 기포생성 여부를 하기와 같이 확인하여 표 1에 나타내었다.
○: 기포생성 또는 표면변형이 전혀 없음(양호)
△: 기포생성은 없으나 표면 변형이 관찰됨
×: 기포생성 및 표면변형 모두 관찰됨(불량)
3. 난연성
상기 실시예 1의 다층인쇄회로기판 적층용 필름 및 비교예 1의 커버레이 필름을 각각 25㎛ 두께의 폴리이미드 필름(100ENC, DuPont-Toray Co Ltd)의 양면에 부착하고, 실시예 1의 다층인쇄회로기판 적층용 필름의 동박층을 에칭(Etching)방법을 통해 제거하여 난연성 평가 시료를 준비하였다. 각각의 시료를 가로 50㎜×세로 200㎜로 절단하고 UL 94 VTM-0의 규격에 따라 난연성을 하기와 같이 평가하여 표 1에 나타내었다.
난연성 VTM-0 규격을 만족할 경우: ○(양호)
난연성 VTM-0 규격을 만족하지 않을 경우: ×(불량)
Figure 112016079771417-pat00001
상기 표 1에서 확인되는 바와 같이, 실시예 1의 다층인쇄회로기판 적층용 필름은 종래의 커버레이 필름와 대등하게 내열성 및 난연성이 우수하였으며, 특히, 비교예 1보다는 더 우수한 접착력을 확인하였다.
< 실시예 3> 다층인쇄회로기판 적층용 필름이 부착된 4층 인쇄회로기판 제조
양면 FCCL(도레이첨단소재사, 9D 2LTM55)에 노출된 동박층 상에 드라이 필름을 부착한 뒤 노광, 에칭 및 현상하여 양면에 2개 층의 회로 선폭 50㎛(LS=50/50㎛)인 구리 회로를 형성하였다. 이어서 상기 실시예 1에서 제조된 다층인쇄회로기판 적층용 필름 2매를 사용하되, 각각의 보호필름을 제거한 후 상기 구리 회로의 양면에 부착하고 경화시켰다. 상기 부착 및 경화를 위하여 160℃, 7MPa의 온도, 압력조건에서 60분간 프레스 성형하였다.
이어서 상기 부착 및 경화된 회로 적층용 필름의 노출된 양면의 동박층 상에 드라이필름을 부착한 후 노광, 에칭 및 현상하여 회로 선폭 50㎛(LS=50/50㎛)인 구리 회로를 형성하였다. 마지막으로 커버레이 필름(도레이첨단소재사 9X1N-00004S)을 노출된 양면 구리 회로상에 각각 부착한 뒤 경화함으로써 4층의 회로를 갖는 인쇄회로기판을 완성하였다.
< 실시예 4> 다층인쇄회로기판 적층용 필름이 부착된 4층 인쇄회로기판 제조
상기 실시예 2의 다층인쇄회로기판 적층용 필름 2매를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 수행하여, 4층의 회로를 갖는 인쇄회로기판을 하나 더 완성하였다.
< 비교예 2> 본딩시트를 이용한 4층 인쇄회로기판 제조
양면 FCCL(도레이첨단소재사, 9D 2LTM55)의 노출된 동박층 상에 드라이 필름을 부착한 후 노광, 에칭 및 현상하여 양면에 2개 층의 회로 선폭 50㎛(LS=50/50㎛)인 구리 회로를 형성하였다. 이어서 상기 형성된 FCCL의 노출된 양면의 구리회로 상에 각각 비교예 1의 커버레이 필름을 부착한 뒤 경화하여 2개 층의 회로를 갖는 인쇄회로기판을 제조하였다.
동일한 방법으로 2개 층의 회로를 갖는 인쇄회로기판 1개를 더 제조하고, 상기 제조된 2층의 인쇄회로기판 2매 사이에 본딩시트(인쇄회로기판용 양면 접착제, 도레이첨단소재사, BSA-125)를 부착 및 경화시킴으로써 2매의 2층 인쇄회로 기판을 합지하여 4층의 회로를 갖는 인쇄회로기판을 완성하였다.
상기 제조된 실시예 3 및 비교예 2의 제작 공정 및 두께를 비교하면 하기 표 2와 같다.
Figure 112016079771417-pat00002
상기 표 2에서 확인되는 바와 같이, 종래 본딩시트를 이용한 인쇄회로기판 제조의 경우보다, 필름이 총 2매 덜 사용되고, 적층 및 프레스 공정을 1회 줄이면서, 두께가 더 얇은 4층 인쇄회로기판을 제조할 수 있음을 확인하였다.
< 실시예 5>
상기 실시예 1에서 제조된 절연성 접착제 조성물을 두께 12.5㎛의 폴리이미드 필름(50ENS, DuPont-Toray Co Ltd) 상에 두께 20㎛가 되도록 도포한 후 130℃ 컨벡션 오븐에서 3분간 건조하였다. 이어서 상기 폴리이미드 필름상에 도포된 절연성 접착제 면이 HAST(Highly Accelerated Stress Test)용 쿠폰의 구리 회로상 전극 접지부를 제외한 나머지 부분을 커버하도록 부착하여 합지하였다. 상기 합지를 위하여 160℃ 온도 및 7MPa 압력에서 60분간 프레스 성형하였다.
< 비교예 3>
폴리이미드 필름상에 접착 조성물이 20㎛ 도포된 것을 제외하고는, 상기 비교예 1과 동일한 재료 및 방법으로 제작한 커버레이 필름을 상기 실시예 5와 같이 접착제 면이 HAST(Highly Accelerated Stress Test)용 쿠폰의 구리 회로상 전극 접지부를 제외한 나머지 부분을 커버 하도록 부착하여 합지하였다. 상기 합지를 위하여 160℃ 온도 및 7MPa 압력에서 60분간 프레스 성형하였다.
< 실험예 2> 내마이그레이션 (anti-migration) 평가
상기 실시예 5 및 비교예 3의 시편을 각각 85℃, 상대습도 85% 조건에서 100V 전압을 인가한 후, 1000시간 동안 저항을 기록하였으며, 그 결과를 도 3 및 도 4에 나타내었다.
도 3은 상기 실시예 5 및 비교예 3의 시편에 대하여, 시간에 따른 저항 변화를 나타낸 것으로서, 실시예 5는 1000시간 동안 107Ω 이상의 저항을 유지한 반면 비교예 3은 300시간 전에 급격한 저항강하가 관찰되었다.
도 4는 고전압 절연 신뢰성 평가를 마친 시료의 회로부를 현미경으로 관찰한 결과로서, 비교예 3의 시편의 경우 덴드라이트가 자라나 반대 전극으로 도달하여 쇼트가 발생한 것이 확인되었으나(오른쪽), 실시예 5는 깨끗한 전극표면이 관찰되어 구리 용출 및 덴트라이트 생성이 없었음이 확인되었다(왼쪽).
11: 동박층 12: 폴리이미드 필름
13: 절연성 접착제층 14: 이형보호층
110: 다층인쇄회로기판 적층용 필름
120: 양면 FCCL 130: 커버레이 필름

Claims (7)

  1. 폴리이미드 필름 일면상에 스퍼터 타입으로 두께 0.1 내지 50㎛의 서브마이크로미터(sub-micrometer) 수준의 미세회로 선폭으로 조절된 동박층 및
    상기 폴리이미드 필름 이면상에 절연성 접착제가 도포되어 형성된 절연성 접착제층;으로 이루어진, 스퍼터 타입의 단면 연성동박적층필름(FCCL)을 포함하는 필름이고,
    상기 절연성 접착제층에 의해 인쇄회로기판과 조립되고, 인가전압 100V 조건의 고전압 절연 신뢰성 평가에서 1000시간 이상 107 이상의 저항이 유지되는 내마이그레이션성을 가지는 다층인쇄회로기판 적층용 필름.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 폴리이미드 필름의 두께가 5 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판 적층용 필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 절연성 접착제층의 두께가 5 내지 50㎛인 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판 적층용 필름.
  5. 삭제
  6. 제1항의 다층인쇄회로기판 적층용 필름을 포함하여 제조된 다층인쇄회로기판 조립체.
  7. 연성동박적층필름(FCCL)의 동박층 상에 회로를 형성하는 단계;
    상기 회로 면에 제1항의 다층인쇄회로기판 적층용 필름의 절연성 접착제층을 부착하여 다층인쇄회로기판 조립체를 제작하는 단계;
    상기 다층인쇄회로기판 조립체를 가열 및 가압 성형으로 경화시키는 단계; 및
    상기 경화된 다층인쇄회로기판 조립체에서 다층인쇄회로기판 적층용 필름의 동박층에 회로를 형성하는 단계;를 포함하는 다층인쇄회로기판의 제조방법.
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