KR101985729B1 - 초박막 구리포일의 제조방법 및 이로 제조된 초박막 구리포일 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 초박막 구리포일(Foil)의 제조방법은 (ⅰ) 합성수지 필름(A)의 일면에 프라이머 전처리층(P)을 형성시켜 주는 공정; (ⅱ) 상기 프라이머 전처리층(P) 위에 진공증착방식으로 순도가 90~99.99%이고 두께가 1.5~2.0㎛인 구리 증착층(B)을 형성시켜 주는 공정; 및 (ⅲ) 롤 투 롤(Roll to Roll)방식으로 합성수지필름(A)의 일면에 프라이머 전처리층(P)과 구리증착층(B)이 차례로 형성된 적층체(L)로부터 상기 구리증착층(B)을 박리하는 공정;들을 포함한다.
본 발명은 초박막 구리 포일을 간소한 설비를 사용하여 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명으로 제조된 초박막 구리 포일(Foil)은 두께가 1.5~2.0㎛로 초박막이면서 평활도가 ±2%/㎡이기때문에 유연성과 후가공정이 우수함과 동시에 순도 90~99.99%의 구리(Cu)로 구성되어 구리(Cu) 고유의 전기적 특성을 구현한다.

Description

초박막 구리포일의 제조방법 및 이로 제조된 초박막 구리포일{Method of manufacturing copper foil with ultra thin thickness and copper foil with ultra thin thickness manufactured thereby}

본 발명은 초박막 구리포일의 제조방법 및 이로 제조된 초박막 구리포일에 관한 것으로서, 구체적으로는 초박막의 두께와 양호한 평활도를 구비하여 유연성 및 후가공성이 뛰어나 플렉스블(Flexible) 인쇄회로기판용 소재등으로 유용한 초박막 구리포일의 제조방법 및 이로 제조된 초박막 구리포일에 관한 것이다.

구리포일(Cu foil)은 인쇄회로기판용 소재 등으로 널리사용된다.

구리포일은 제조하는 종래방법으로 대한민국 등록특허 제10-0692426호 및 미국등록특허 4,318,794호 등에서는 구리이온이 용해되어 있는 전해용액을 이용한 전기도금방식으로 구리 플레이트(Plate) 상에 구리포일을 형성시킨 후 이를 분리하는 방법을 게재하고 있다.

그러나, 전기도금방식으로 구리포일을 제조하는 상기 종래방법은 전해용액 중 황산구리 농도를 일정하게 유지하기 위해 금속구리가 들어 있는 용해탱크를 사용해야 하기 때문에 제조설비가 복잡하고 두께가 균일한 초박막의 구리포일을 제조하기 위한 제조조건 설정이 매우 복잡한 문제등이 있었다.

구리포일을 제조하는 또 다른 종래방법으로 대한민국 등록특허 제10-1006456호 등에서는 합성수지필름의 일면에 진공증착방식으로 구리 증착층을 형성시켜 도 2와 같은 구리포일을 제조하는 방법을 게재하고 있으나 상기와 같이 제조된 구리포일은 합성수지필름을 포함하기 때문에 두께가 6㎛ 이상으로 두꺼워져 유연성과 후가공성이 저하되며, 그 결과 플렉시블 인쇄회로기판용 소재로는 사용될 수 없는 문제가 있었다.

본 발명의 과제는 두께가 1.5~2.0㎛로 초박막인 구리포일을 간소한 설비로 보다 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 두께가 1.5~2.0㎛이고, 평활도가 ±2%/㎡이며, 순도 90~99.99%의 구리로 구성되어 뛰어난 유연성, 후가공성 및 전기적 특성을 구비하기 때문에 플렉시블 인쇄회로기판을 소재로 특히 유용한 초박막 구리포일(Foil)을 제공하는 것이다.

이와 같은 과제를 달성하기 위해서 본 발명에서는 (ⅰ) 합성수지 필름(A)의 일면에 프라이머 전처리층(P)을 형성시켜 주는 공정; (ⅱ) 상기 프라이머 전처리층(P) 위에 진공증착방식으로 순도가 90~99.99%이고 두께가 1.5~2.0㎛인 구리 증착층(B)을 형성시켜 주는 공정; 및 (ⅲ) 롤 투 롤(Roll to Roll)방식으로 합성수지필름(A)의 일면에 프라이머 전처리층(P)과 구리증착층(B)이 차례로 형성된 적층체(L)로부터 상기 구리증착층(B)을 박리하는 공정;들을 차례로 거쳐 초박막 구리포일(Foil)을 제조한다.

본 발명은 초박막 구리 포일을 간소한 설비를 사용하여 용이하게 제조할 수 있다.

본 발명으로 제조된 초박막 구리 포일(Foil)은 두께가 1.5~2.0㎛로 초박막이면서 평활도가 ±2%/㎡이기 때문에 유연성과 후가공정이 우수함과 동시에 순도 90~99.99%의 구리(Cu)로 구성되어 구리(Cu) 고유의 전기적 특성을 구현한다.

도 1은 본 발명으로 제조된 초박막 구리포일(Foil)의 단면 개략도.
도 2는 진공증착방법으로 제조된 종래 초박막 구리포일(Foil)의 단면 모식도.
도 3은 합성수지필름(A)의 일면에 프라이머 전처리층(P)과 구리 증착층(B)이 차례로 형성된 적층체(L)의 단면 개략도.
도 4는 합성수지 필름의 일면에 프라이머 전처리층이 형성된 적층체(C)의 프라이머 전처리층 위에 구리증착층(B)을 형성시켜주는 진공증착 공정개략도.
도 5는 합성수지필름(A)의 일면에 프라이머 전처리층(P)과 구리 증착층(B)이 차례로 형성된 적층체(L)로부터 구리증착층(B)을 박리시켜 주는 롤 투 롤(Roll to Roll) 공정 개략도.

이하, 첨부한 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 초박막 구리포일(Foil)의 제조방법은 (ⅰ) 합성수지 필름(A)의 일면에 프라이머 전처리층(P)을 형성시켜 주는 공정; (ⅱ) 상기 프라이머 전처리층(P) 위에 진공증착방식으로 순도가 90~99.99%이고 두께가 1.5~2.0㎛인 구리 증착층(B)을 형성시켜 주는 공정; 및 (ⅲ) 롤 투 롤(Roll to Roll)방식으로 합성수지필름(A)의 일면에 프라이머 전처리층(P)과 구리증착층(B)이 차례로 형성된 적층체(L)로부터 상기 구리증착층(B)을 박리하는 공정;들을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 먼저 합성수지필름(A)의 일면에 프라이머 전처리층(P)을 형성시켜서 합성수지필름(A) 상에 프라이머 전처리층(P)이 형성된 적층체(C)를 제조한다.

이때, 합성수지 필름(A)의 일면에 진공증착방식으로 알루미늄(Al)을 증착시켜 알루미늄 증착층인 프라이머 전처리층(P)을 형성시켜 줄 수도 있고, 합성수지필름(A)의 일면에 불소계 수지를 코팅하여 불소계 수지층인 프라이머 전처리층(P)을 형성시켜 줄 수도 있다.

상기 합성수지필름(A)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리페닐렌설파이드, 폴리페닐렌설파이드케톤, 폴리에테르에스테르케톤 및 이들의 혼합수지 등으로 구성된다.

상기 합성수지필름(A)의 두께는 12~150㎛인 것이 가공성 개선에 바람직하다.

다음으로는, 상기 프라이머 전치리층(P) 위에 도 4에 도시된 진공증착방식으로 순도가 90~99.99%이고 두께가 1.5~2.0㎛인 구리증착층(B)을 형성시켜 도 3에 도시된 바와 같이 합성수지필름(A) 일면에 프라이머 전처리층(P)과 구리증착층(B)이 차례로 형성된 적층체(L)를 제조한다.

구현일례로는 도 4에 도시된 바와 같이 공급로울러(1)에 감겨진 합성수지필름(A) 일면에 프라이버 전처리층(P)이 형성된 적층체(C)를 진공쳄버(2) 상단부에 위치하는 냉각드럼(7) 위로 통과할 수 있도록 냉각드럼(7)과 합성수지필름 일면에 프라이머 전처리층(P)과 구리증착층(B)이 차례로 형성된 적층체(L)를 권취하는 권취로울러(8)에 로딩시킨 다음, 구리(Cu)가 들어 있는 도가니(4)에 전자빔장치(6)로 전자빔을 조사하여 상기 도가니(4) 내에 들어 있는 구리(Cu)를 냉각드럼(7) 위를 통과하는 합성수지필름(A) 일면에 프라이버 전처리층(P)이 형성된 적층체(C) 중 프라이머 전처리층(P) 위에 증착시켜 준다.

이때, 상기 진공쳄버(2) 내 진공압력은 3.0×1.0^-4 토르(torr) 정도로 조절하고, 전자빔장치(6)의 전력 파워(Power)는 30~45Kw 정도로 조절하는 것이 바람직하고, 특히 상기 냉각드럼(7)의 냉각온도를 -5℃ 이하로 조절하는 것이 구리증착층(B)의 평활도를 ±2%/㎡로 조절하는데 바람직하다.

다음으로는, 도 5에 도시된 롤 투 롤(Roll to Roll) 방식을 사용하여 합성수지필름(A)의 일면에 프라이머 전처리층(P)과 구리증착층(B)이 차례로 형성된 도 4의 적층체(L)로부터 상기 구리증착층(B)을 박리시켜 도 1에 도시된 바와 같이 상기 구리증착층(B)만으로 이루어진 초박막 구리포일(Foil)을 제조한다.

상기와 같이 제조된 본 발명의 초박막 구리포일(Foil)은 두께가 1.5~2.0㎛이고, 순도 90~99.99%의 구리(Cu)로 구성되고, 평활도가 ±2%/㎡인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 초박막 구리 포일을 간소한 설비를 사용하여 용이하게 제조할 수 있다.

본 발명으로 제조된 초박막 구리 포일(Foil)은 두께가 1.5~2.0㎛로 초박막이면서 평활도가 ±2%/㎡이기 때문에 유연성과 후가공정이 우수함과 동시에 순도 90~99.99%의 구리(Cu)로 구성되어 구리(Cu) 고유의 전기적 특성을 구현한다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.

그러나, 본 발명은 보호범위는 하기 실시예 만으로 한정되게 해석되어서는 안된다.

실시예 1

두께가 20㎛이고 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지로 이루어진 합성수지필름(A) 일면에 진공증착방식으로 알루미늄 증착층인 프라이머 전처리층(P)을 형성시켜 준 다음, 상기 프라이머 전처리층(P) 상에 도 4에 도시된 진공증착방식으로 순도가 99.55%이고 두께가 1.6㎛인 구리증착층(B)을 형성시켜준 다음, 도 5에 도시된 롤 투 롤(Roll to Roll) 방식으로 합성수지필름(A) 일면에 상기 프라이머 전처리층(P)과 구리증착층(B)이 차례로 형성된 적층체(L)로부터 상기 구리증착층(B)을 박리시켜 상기 구리증착층(B) 만으로 이루어진 초박막 구리포일(Foil)을 제조하였다.

제조된 초박막 구리포일(Foil)의 두께는 1.6㎛이고, 구리포일(Foil)의 구리순도는 99.55%이고, 평활도 ±1%/㎡로 우수하였다.

실시예 2

두께가 20㎛이고 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지로 이루어진 합성수지필름(A) 일면에 불소계 수지 코팅액을 코팅하여 불소계 수지 코팅층인 프라이머 전처리층(P)을 형성시켜 준 다음, 상기 프라이머 전처리층(P) 상에 도 4에 도시된 진공증착방식으로 순도가 99.23%이고 두께가 1.8㎛인 구리증착층(B)을 형성시켜준 다음, 도 5에 도시된 롤 투 롤(Roll to Roll) 방식으로 합성수지필름(A) 일면에 상기 프라이머 전처리층(P)과 구리증착층(B)이 차례로 형성된 적층체(L)로부터 상기 구리증착층(B)을 박리시켜 상기 구리증착층(B) 만으로 이루어진 초박막 구리포일(Foil)을 제조하였다.

제조된 초박막 구리포일(Foil)의 두께는 1.8㎛이고, 구리포일(Foil)의 구리순도는 99.23%이고, 평활도 ±1.8%/㎡로 우수하였다.

F : 구리포일(Foil) A : 합성수지필름
B : 구리증착층 P : 프라이머 전처리층
L : 합성수지필름(A) 일면에 프라이머 전처리층(P)과 구리증착층(B)이 차례로 형성된 적층체
C : 합성수지필름(A) 일면에 프라이머 전처리층(P)이 형성된 적층체
10 : 합성수지필름(A) 일면에 프라이머 전처리층(P)과 구리증착층(B)이 차례로 형성된 적층체(L)를 공급하는 공급로울러
20 : 합성수지필름(A) 일면에 프라이머 전처리층(P)이 형성된 적층체(L)를 권취하는 권취로울러
30 : 구리증착층(B)을 권취하는 권취로울러
1 : 합성수지필름(A) 일면에 프라이머 전처리층(P)이 형성된 적층체(C)을 공급하는 공급로울러
2 : 진공쳄버 3 : 프라스마 처리기
4 : 도가니 5 : 산소가스 유입구
6 : 전자빔 장치 7 : 냉각드럼
8 : 합성수지필름(A) 일면에 프라이머 전처리층(P)과 구리증착층(B)이 차례로 형성된 적층체(L)를 권취하는 권취로울러

Claims (4)

1. (ⅰ) 합성수지 필름(A)의 일면에 진공증착방식으로 알루미늄(Al)을 증착시켜 알루미늄 증착층인 프라이머 전처리층(P)을 형성시켜 주는 공정;
   (ⅱ) 상기 프라이머 전처리층(P) 위에 진공증착방식으로 순도가 90~99.99%이고 두께가 1.5~2.0㎛인 구리 증착층(B)을 형성시켜 주는 공정; 및
   (ⅲ) 롤 투 롤(Roll to Roll)방식으로 합성수지필름(A)의 일면에 프라이머 전처리층(P)과 구리증착층(B)이 차례로 형성된 적층체(L)로부터 상기 구리증착층(B)을 박리하는 공정;들을 포함하는 것을 특징으로 하는 초박막 구리포일(Foil)의 제조방법.
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