KR102119476B1 - 인쇄회로 나노섬유웹 제조방법, 이를 통해 제조된 인쇄회로 나노섬유웹 및 이를 이용한 전자기기 - Google Patents

Abstract

인쇄회로 나노섬유웹의 제조방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로 나노섬유웹의 제조방법은 (1) 섬유형성성분이 포함된 방사용액을 전기 방사하여 나노섬유웹을 제조하는 단계; 및 (2) 무전해도금법을 통해 상기 나노섬유웹 상 소정의 영역 내에 포함된 나노섬유의 외부면을 피복하도록 회로패턴부를 형성시키는 단계;를 포함하여 수행된다. 이에 의하면 미래형 스마트 기기에 적합하도록 가요성 및 복원성을 가지는 회로패턴이 인쇄된 인쇄회로 나노섬유웹을 구현할 수 있다. 또한 무전해도금법을 이용하여 유연한 나노섬유웹 상에 회로패턴부가 치밀하고 균일한 두께를 가지도록 형성할 수 있는 동시에 다수의 기공을 가지는 나노섬유웹을 통해 방수성과 통기성 특성을 만족함에 따라서 바이오패치 등의 의료기기, 스마트기기 등의 전자기기를 포함하여 각종 미래산업분야에서 다양하게 응용될 수 있다.

Description

인쇄회로 나노섬유웹 제조방법, 이를 통해 제조된 인쇄회로 나노섬유웹 및 이를 이용한 전자기기{Method of manufacturing printed circuit nano-fiber web, printed circuit nano-fiber web thereby and electronic device comprising the same}

본 발명은 인쇄회로 나노섬유웹에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 가요성, 복원성, 방수성 및 통기성이 있는 인쇄회로 나노섬유웹의 제조방법, 이를 통해 제조된 인쇄회로나노웹 및 이를 이용한 전자기기에 관한 것이다.

일반적으로 인쇄회로기판(PCB)은 다양한 분야의 전기, 전자제품의 기초가 되는 부품이며, 생활 가전제품은 물론 반도체용 모듈, 검사장치, 자동차, 방위산업 및 인공위성에 이르기까지 인쇄회로기판의 활용도가 점차 확대되어 가고 있다.

한편, 미래에 개발되어 활용될 미래형 스마트 기기는 현존의 디바이스와는 구조적, 개념적으로 차이가 있을 것으로 예상되며 특히, 최근 스마트 기기는 인체에 착용되어 인간 생활을 편리하게 하기 위한 안경, 의복 등과 전자적인 부품을 함께 내장하여 개발되고 있다. 이러한 변화의 추이 속에 사용자가 착용 가능한 인쇄회로기판의 개발은 스마트 의류와 같은 미래형 디바이스의 개발을 촉진할 수 있으므로, 가요성이 향상되어 인체에 착용이 가능한 인쇄회로기판의 연구 및 기술개발이 반드시 필요하다.

일반적인 인쇄회로기판은 에폭시 수지에 유리 섬유 등의 보강재를 첨가시키고, 동박을 접착시킨 경성인쇄회로기판(Rigid Printed Circuit Board; Rigid PCB), 폴리이미드(polyimide) 기재 상에 동박을 접착시킨 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB) 및 경성인쇄회로기판과 연성인쇄회로기판의 장점을 결합시킨 경성-연성인쇄회로 기판(Rigid- Flexible Printed Circuit Board; R-F PCB)으로 나누어질 수 있으며, 한국 등록특허공보 제10-1139970호(특허 문헌 1)에는 연성의 절연기판 상에 형성된 시드층 상에 회로패턴을 형성하는 1단계; 상기 회로패턴 상에 제1감광물질을 도포하는 2단계; 상기 제1감광물질을 노광, 현상하여 상기 회로패턴 상에 보호패턴을 형성하는 3단계; 상기 시드층을 에칭하는 4단계; 및 상기 보호패턴을 박리하는 5단계를 포함하며, 상기 제1감광물질은 액상 또는 필름형 감광제인 것을 특징으로 하는 플렉서블 인쇄회로기판의 제조방법이 개시되어 있다.

상기 특허문헌 1의 제조방법을 이용하면 가요성이 있는 인쇄회로기판을 구현할 수 있으나, 베이스부재가 폴리이미드 필름과 같은 연성의 절연기판이므로, 충분한 가요성을 가지지 못하고, 접히거나 구겨진 후 다시 펴지는 복원 특성 또한 기대할 수 없으며, 통기성을 가지지 못하여 웨어러블이 요구되는 스마트 기기 등에는 적용할 수 없는 단점이 있다.

이에 가요성, 복원성 및 통기성을 가짐과 동시에 착용 가능한 형태로 제작되어 유연한 전자 소자 또는 미래형 웨어러블 스마트기기에도 적용이 가능한 인쇄회로기판에 대한 기술 개발이 시급한 실정이다.

등록특허공보 제10-1139970호

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 나노섬유웹에 회로패턴을 인쇄하여 가요성 및 복원성을 가지는 인쇄회로기판의 제조 방법 및 이를 이용한 전자 기기를 제공하는데 발명의 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 회로패턴부의 치밀성 및 두께 균일성을 향상시키고 나노섬유웹과 같은 유연한 기재에 회로패턴부를 도금할 수 있는 무전해도금법을 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법 및 이를 이용한 전자 기기를 제공하는데 발명의 다른 목적이 있다.

더불어, 본 발명은 나노 사이즈의 섬유가 축적되어 형성된 다수의 기공을 가지는 나노섬유웹을 인쇄회로기판의 베이스 기재로 적용하여 바이오 패치 또는 의료용 센서에 요구되는 가요성, 복원성 및 통기성을 만족하는 인쇄회로기판의 제조 방법 및 이를 이용한 전자 기기를 제공하는데 발명의 또 다른 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 (1) 섬유형성성분이 포함된 방사용액을 전기 방사하여 나노섬유웹을 제조하는 단계; 및 (2) 무전해도금법을 통해 상기 나노섬유웹 상 소정의 영역 내에 포함된 나노섬유의 외부면을 피복하도록 회로패턴부를 형성시키는 단계;를 포함하는 인쇄회로 나노섬유웹의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면 상기 나노섬유웹은 두께가 5 ~ 200㎛일 수 있다.

또한, 상기 나노섬유웹은 기공도가 10 ~ 80%일 수 있다.

또한, 상기 나노섬유에 피복된 회로패턴부의 두께는 0.1 ~ 10㎛일 수 있다.

또한, 상기 나노섬유웹은 두께가 10 ~ 150㎛ 및 기공도가 30 ~ 60%일 수 있고, 상기 나노섬유에 피복된 회로패턴부의 두께는 0.1 ~ 3㎛일 수 있다.

또한, 상기 (2) 단계는, 2-1) 상기 나노섬유웹을 촉매 용액에 침지시켜 촉매화 처리하는 단계; 2-2) 촉매화 처리된 상기 나노섬유웹을 활성화시키는 단계; 및 2-3) 활성화된 상기 나노섬유웹을 무전해도금법을 통해 회로패턴부를 형성시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 (2) 단계를 수행하기 전에, 상기 나노섬유웹을 탈지시키거나 친수화 처리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 촉매 용액은 Ti, Sn, Au, Pt, Pd, Ni, Cu, Ag, Al, Zn 및 Fe의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 화합물을 포함할 수 있다.

또한, 상기 2-2) 단계는, 황산용액에 침지하여 활성화시키는 단계일 수 있다.

또한, 상기 (2) 단계에 따른 무전해도금법은 상기 나노섬유웹 상에 회로패턴부가 형성될 부분을 제외한 나머지 면을 마스킹하여 도금용액에 침지시키는 단계일 수 있다.

또한, 상기 도금용액은 Ti, Sn, Au, Pt, Pd, Ni, Cu, Ag, Al, Zn 및 Fe로 이루어진 군에서 선택되는 금속을 포함할 수 있다.

또한, 상기 인쇄회로 나노섬유웹은 회로패턴부에 의해 형성되는 상부영역의 제1패턴과 하부영역의 제2패턴을 각각 포함할 수 있고, 상기 제1패턴과 제2패턴은 서로 동일한 패턴으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 회로패턴부는 상기 나노섬유웹의 상부면에 형성된 제1회로패턴부 및 하부면에 형성된 제2회로패턴부를 포함할 수 있고, 상기 제1회로패턴부 및 제2회로패턴부는 서로 동일한 회로패턴으로 형성될 수 있다.

또한, 인쇄회로 나노섬유웹은 회로패턴부가 인쇄된 나노섬유웹 일면에 대향하는 면에 강도보강용 지지체를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 섬유형성성분은 폴리우레탄(polyurethane), 폴리스티렌(polystylene), 폴리비닐알코올(polyvinylalchol), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate), 폴리락트산(polylactic acid), 폴리에틸렌옥사이드(polyethyleneoxide), 폴리비닐아세테이트(polyvinyl acetate), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone), 폴리염화비닐(polyvinylchloride), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이더이미드(polyetherimide), 폴리이더술폰(polyesthersulphone), 폴리벤지미다졸(polybenzimidazol), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutylene terephthalate) 및 불소계화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 다수 개의 나노섬유를 포함하는 나노섬유웹; 및 상기 나노섬유웹 상 소정의 영역 내에 포함된 나노섬유의 외부면을 피복하여 형성되는 회로패턴부;를 포함하는 인쇄회로 나노섬유웹을 제공한다.

또한, 본 발명은 상술한 인쇄회로 나노섬유웹; 및 상기 인쇄회로 나노섬유웹에 실장된 적어도 하나 이상의 전자 부품;을 포함하는 전자장치를 제공한다.

본 발명에 따른 인쇄회로 나노섬유웹의 제조방법에 의하면, 미래형 스마트 기기에 적합하도록 가요성 및 복원성을 가지는 회로패턴이 인쇄된 인쇄회로 나노섬유웹을 구현할 수 있다. 또한, 무전해도금법을 이용하여 유연한 나노섬유웹 상에 회로패턴부가 치밀하고 균일한 두께를 가지도록 형성할 수 있는 동시에 다수의 기공을 가지는 나노섬유웹을 통해 방수성과 통기성 특성을 만족함에 따라서 바이오패치 등의 의료기기, 스마트기기 등의 전자기기를 포함하여 각종 미래산업분야에서 다양하게 응용될 수 있다.

도 1는 종래 증착-리소그래피 공정을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 무전해도금법을 나타내는 순서도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 나노섬유웹 소정의 영역 상에 회로패턴부가 형성된 모습을 나타내는 모식도,
도 4는 도 3에 도시된 X-X' 경계선에 따른 나노섬유의 단면을 나타내는 사시도,
도 5 내지 도 7은 도금조건을 달리하여 도금된 회로패턴부의 두께를 나타내는 주사전자현미경 사진으로써, 도 5는 나노섬유에 도금된 회로패턴부의 두께가 가장 얇게 피복된 모습을 나타내고, 도 6a 및 6b는 도 5 대비 나노섬유에 도금된 회로패턴부의 두께가 두껍게 피복된 모습을 나타내고, 도 7a 및 7b는 나노섬유에 도금된 회로패턴부의 두께가 가장 두껍게 피복된 모습을 나타내며, 그리고
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법으로 제조된 인쇄회로 나노섬유웹을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.

본 발명에 따른 인쇄회로 나노섬유웹의 제조방법은 (1) 섬유형성성분이 포함된 방사용액을 전기 방사하여 나노섬유웹을 제조하는 단계; 및 (2) 무전해도금법을 통해 상기 나노섬유웹 상 소정의 영역 내에 포함된 나노섬유의 외부면을 피복하도록 회로패턴부를 형성시키는 단계;를 포함하여 수행된다.

상기 (1) 단계는 섬유형성성분이 포함된 방사용액을 전기 방사하여 회로패턴부를 구비하는 나노섬유웹을 제조하는 단계이다. 본 발명의 제조방법에 따른 (1) 단계를 설명하기에 앞서서, 회로패턴부를 형성시키는 기재로써 나노섬유웹을 사용하는 이유에 대하여 먼저 설명하기로 한다.

일반적인 인쇄회로기판은 에폭시 수지에 유리 섬유 등의 보강재를 첨가시키고, 동박을 접착시킨 경성인쇄회로기판(Rigid Printed Circuit Board; Rigid PCB), 폴리이미드(polyimide) 기재 상에 동박을 접착시킨 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB) 및 경성인쇄회로기판과 연성인쇄회로기판의 장점을 결합시킨 경성-연성인쇄회로 기판(Rigid- Flexible Printed Circuit Board; R-F PCB)으로 나누어질 수 있다. 특히 최근 추세를 반영한 스마트 기기와 같은 미래형 디바이스용 인쇄회로기판의 경우, 우수한 가요성이 요구되며 접거나 구겨지더라도 원래의 편평한 상태를 유지할 수 있는 복원력 및 높은 휘어짐 특성이 요구된다. 그러나 종래의 연성인쇄회로기판에 사용되는 폴리이미드는 일정 수준의 가요성을 가지고 있으나, 접거나 구겨지면 다시 원래의 편평한 상태로 돌아가는 복원력이 매우 낮으며, 휘어짐에도 취약한 특성을 나타냄에 따라 미래형 디바이스에 는 다소 부적절한 면이 있다.

이에 본 발명은 다수 개의 나노섬유가 랜덤하게 축적되어 이루어지는 나노섬유웹에 회로패턴을 인쇄하는 제조방법을 통해 상술한 미래형 스마트 기기에 적합하도록 우수한 가요성과 복원성을 가짐과 동시에 우수한 휘어짐 특성을 나타내는 인쇄회로 나노섬유웹을 구현한다.

즉, 본 발명에 따른 제조방법으로 구현되는 인쇄회로 나노섬유웹은 도 2에 도시된 순서도와 같이, 나노섬유웹을 구성하는 나노섬유의 외부표면을 감싸도록 회로패턴부를 형성하여, 나노섬유 자체의 우수한 가요성을 충분히 활용할 수 있으며, 랜덤하게 적층된 상기 나노섬유로 인해 접히거나 구겨진 이후 다시 회복되는 복원 특성도 향상될 수 있다. 나아가, 웹 구조의 시트를 구현됨에 따라 초경박 기기나 웨어러블 디바이스 등의 미래 지향적인 디바이스로의 활용도를 제고할 수 있다.

상기 나노섬유웹은 나노섬유를 구비하여 3차원 네트워크 형상의 섬유웹을 형성시키는 방법의 경우 제한 없이 사용될 수 있다. 바람직하게는 상기 나노섬유웹은 섬유형성성분을 포함하는 방사용액을 전기방사 하여 나노섬유웹을 형성할 수 있다.

상기 나노섬유웹을 제조하기 위한 방사용액에 포함되는 섬유형성성분은 당업계에서 통상적으로 사용할 수 있는 섬유형성성분이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리우레탄(polyurethane), 폴리스티렌(polystylene), 폴리비닐알코올(polyvinylalchol), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate), 폴리락트산(polylactic acid), 폴리에틸렌옥사이드(polyethyleneoxide), 폴리비닐아세테이트(polyvinyl acetate), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone), 폴리염화비닐(polyvinylchloride), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이더이미드(polyetherimide), 폴리이더술폰(polyesthersulphone), 폴리벤지미다졸(polybenzimidazol), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutylene terephthalate) 및 불소계화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다.

또한, 상기 불소계 화합물은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)계, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체(PFA)계, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP)계, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌-퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체(EPE)계, 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(ETFE)계, 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE)계, 클로로트리플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(ECTFE)계 및 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)계로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 나노섬유가 섬유형성성분으로 PVDF를 포함할 경우 상기 PVDF의 중량평균분자량은 10,000 ~ 1,000,000일 수 있고, 바람직하게는 300,000 ~ 600,000일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 섬유형성성분은 방사용액에 5 ~ 30 중량%, 바람직하게는 8 ~ 20 중량%로 포함될 수 있다. 만일 섬유형성성분이 5 중량% 미만일 경우 섬유로 형성되기 어려우며, 방사 시 섬유상으로 방사되지 않고, 액적상태로 분사되어 방사가 이루어지더라도 비드가 많이 형성되고 용매의 휘발이 잘 이루어지지 않아 기공이 막히는 현상이 발생할 수 있다. 또한, 만일 섬유형성성분이 30 중량% 초과할 경우 점도가 상승하여 용액 표면에서 고화가 일어나 장시간 방사가 곤란하며, 섬유직경이 증가하여 마이크로미터 이하 크기의 섬유상을 만들 수 없을 수 있다.

또한, 상기 방사용액은 용매를 더 포함할 수 있고, 상기 용매는 섬유형성성분의 침전물을 생성시키지 않고 후술하는 나노섬유의 방사성에 영향을 미치지 않는 용매의 경우 제한 없이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 γ-부티로락톤, 사이클로헥사논, 3-헥사논, 3-헵타논, 3-옥타논, N-메틸피롤리돈, 디메틸아세트아미드, 아세톤 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아마이드로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 일예로 상기 용매는 디메틸아세트아미드와 아세톤의 혼합용매일 수 있다.

상기 제조된 방사용액은 공지된 전기방사장치 및 방법을 통해 나노섬유를 제조할 수 있다. 일 예로, 상기 전기방사장치는 방사 노즐이 1개인 단일 방사팩을 구비한 전기방사장치를 사용하거나 양산성을 위하여 단일 방사팩 복수개로 구비하거나 노즐이 복수개인 방사팩을 구비한 전기방사 장치를 사용해도 무방하다. 또한 전기방사 방식에 있어서 건식방사 또는 외부응고조를 구비하는 습식방사를 이용할 수 있고 방식에 따른 제한은 없다.

상기 전기방사장치에 교반시킨 방사용액을 투입시켜 콜렉터, 일예로 종이 상에 전기방사시킬 경우 나노섬유로 형성된 나노섬유웹을 수득할 수 있다. 상기 전기방사를 위한 구체적 조건은 일 예로써, 방사팩의 노즐에 구비되는 에어분사 노즐은 에어 분사의 에어압은 0.01 ~ 0.2MPa 범위로 설정될 수 있다. 만약 에어압이 0.01MPa 미만인 경우 포집, 집적에 기여를 하지 못하며, 0.2MPa를 초과하는 경우 방사노즐의 콘을 굳게 하여 니들을 막는 현상이 발생하여 방사 트러블이 발생할 수 있다. 또한, 상기 방사용액을 방사할 때, 노즐 당 방사용액의 주입속도는 10 ~ 30㎕/min일 수 있다. 또한, 상기 노즐의 팁과 콜렉터까지의 거리는 10 ~ 30㎝일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 목적에 따라 변경하여 실시할 수 있다.

상기 (1) 단계를 수행하여 제조되는 나노섬유웹은 두께가 5 ~ 200㎛, 바람직하게는 두께가 10 ~ 150㎛일 수 있다. 만일 상기 나노섬유웹의 두께가 5㎛ 미만이면 나노섬유웹에 구비되는 나노섬유의 외부면에 피복된 회로패턴부에 대한 지지기능이 저하될 수 있고, 인쇄회로 나노섬유웹의 내구성 및 기계적 물성이 저하될 수 있다 .또한, 상기 나노섬유웹의 두께가 200㎛를 초과하면 무전해도금 과정에서 발생한 공기가 나노섬유웹 내에서 빠져나가지 못할 수 있고, 내구성 및 공정성이 저하될 수 있으며, 박형화에 불리할 수 있다.

또한, 상기 나노섬유웹은 기공도가 10 ~ 80%, 바람직하게는 30 ~ 60%일 수 있다. 만일 상기 나노섬유웹의 기공도가 10% 미만이면 신축성이 저하될 수 있고, 무전해도금 시 섬유웹의 박리현상이 발생할 수 있으며, 내구성이 저하될 수 있고, 기공도가 80%를 초과하면 인쇄회로 나노섬유웹의 내구성, 공정성 및 기계적 물성이 저하될 수 있고, 전기적 특성이 저하될 수 있다.

한편, 상기 나노섬유웹 자체의 부족한 강도를 보강하여 상기 나노섬유웹 상에 형성되는 회로패턴부의 안정성을 향상시키기 위해, 후술하는 인쇄회로 나노섬유웹에서 회로패턴부가 인쇄된 나노섬유웹 일면에 대향하는 면에 강도보강용 지지체를 더 구비할 수 있다. 이때, 상기 강도보강용 지지체의 일면에 또는 양면에 적층된 제1나노섬유웹 또는 제2나노섬유웹을 포함하여 구현될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

한편, 종래 일반적인 인쇄회로기판의 제조방법은 도 1에 도시된 것과 같이 (a) 내지 (g) 단계의 포토-리소그래피 공정을 이용하며, 이때 금속 입자로 기재 표면에 시드층을 형성하는 공정은 스퍼터링 공정과 같이 일정 압력의 외력을 가하기 때문에, 나노섬유와 같이 유연한 소재의 기재에는 회로패턴부를 형성하기 어려우며, 형성시킨다 하더라도 회로패턴과 접하는 나노섬유 표면이 손상되거나 요철이 형성되어 회로패턴과의 접착성이 저하됨으로 인한 전기전도 특성이 떨어질 수 있어서 이를 이용한 전자 부품의 신뢰성이 떨어질 수 있다.

이에, 본 발명에 따른 제조방법의 (2) 단계는 무전해도금법을 통해 상기 나노섬유웹 상 소정의 영역 내에 포함된 나노섬유의 외부면을 피복하도록 회로패턴부를 형성한다.

무전해도금법은 외부에서 전기를 가하지 않고도 용액 내에 존재하는 물질들의 자발적인 산화환원반응에 의하여 금속피막이 형성되는 것을 이용한 기술로써, 본 발명에 따른 나노섬유웹에 회로패턴부를 형성하기 위해 상기 무전해도금법을 이용하게 되면 다음과 같은 장점이 있다.

첫 번째, 도금된 회로패턴부의 균일성을 일정하게 유지시킬 수 있어서 전기전도 특성 및 이를 이용한 전자 부품의 신뢰성을 제고할 수 있다. 즉, 금속피막을 형성하기 위한 일반적인 포토-리소그래피 공정 또는 전기 도금법과는 달리, 무전해도금법은 환원 반응을 이용하여 금속을 석출시키므로 기재 표면에 금속 피막이 균일하게 형성될 수 있으며, 이로 인한 제품형상의 균일성은 물론 전자 부품의 안정성을 향상시킬 수 있다. 다만 균일한 회로패턴부 형성을 위해 금속 도금용액의 균일성이 담보되어야 하며, 또한 산화피막이 형성되어 요철이 발생하는 것을 방지하기 위해 후술할 활성화 단계를 수행할 수 있다.

두 번째, 무전해도금법을 통한 회로패턴부의 두께를 용이하게 조절할 수 있어서 다양한 산업군에 활용도를 높일 수 있다. 즉, 무전해도금법은 도금용액 내에 존재하는 물질이 기재표면에서의 산화환원반응을 이용하기 때문에 반응 온도와 pH를 조절하여 환원되는 금속의 석출속도를 제어할 수 있으므로 회로패턴부의 두께를 보다 용이하게 조절할 수 있다. 일 예에 따라 니켈 도금용액을 무전해도금법을 통해 도금시키는 경우, pH 4 ~ 6 범위에서 가장 높은 석출속도를 가지기 때문에, 적정 pH 조절을 통해 회로패턴부의 두께를 조절할 수 있다. 다만 일반적으로 금속이 환원될 수 있는 도금용액의 수명은 pH가 낮을수록 길기 때문에 석출속도와 도금용액의 수명 및 회로패턴부의 두께를 고려하여 목적하는 산업군에 적합하도록 적절히 설계할 수 있다.

세 번째, 무전해도금법을 통하여 다량의 나노섬유웹에 동시에 회로패턴부를 형성할 수 있어 공정 단순화 및 원가 절감의 효과를 얻을 수 있다. 즉, 충분한 양의 금속이온과 환원제가 공급된다면 동일한 도금용액의 양을 사용한 전기도금 대비 10 ~ 30배의 처리가 가능하여, 다량의 인쇄회로 나노섬유웹을 보다 신속히 제조할 수 있어 이와 관련된 공정상의 단순화에 현저히 기여할 수 있으며, 폐기되는 재료의 양이 줄어들어 친환경적이며 원가 절감에 장점이 있을 수 있다.

네 번째, 상술한 것과 같이 무전해도금법은 도금용액에 침지시켜 산화환원 반응을 이용하기 때문에, 나노섬유웹과 같이 유연한 기재 표면 외력을 가할 필요가 없고, 특수한 처리 없이도 기재 표면을 손상시키지 않고 회로패턴을 도금시킬 수 있는 장점이 있다.

이때, 본 발명에 따른 인쇄회로 나노섬유웹을 제조하기 위해서는 나노섬유웹 상에 회로패턴부가 형성될 부분을 제외한 나머지 면을 마스킹하는 단계를 수행할 수 있다.

상기 마스킹은 나노섬유웹의 특정 부분에만 회로패턴부를 형성시키기 위한 것으로 나노섬유웹의 물성에 영향을 미치지 않는 범위에서 공지의 무전해 도금용 마스킹 공정이 제한 없이 사용될 수 있다. 일 예로, 테이프 형태의 마스킹제를 회로패턴부가 형성될 부분을 제외한 나노섬유웹 전면에 접착시킴으로써, 회로패턴부가 형성되는 위치를 조절할 수 있으며, 다른 예로 액상 실리콘으로 이루어진 마스킹제를 스프레이 방식으로 도포시키는 방법을 이용할 수 있다. 또 다른 예로 나노섬유웹이 인입될 수 있는 케이스의 형태로 제작된 마스크를 통해 특정 위치에만 회로패턴부를 형성시킬 수 있다. 이후, 이와 같이 마스킹된 나노섬유웹은 후술한 도금 용액에 침지시켜 특정 부분에만 회로패턴부를 형성할 수 있다,

한편, 상기 (2) 단계는, 2-1) 상기 나노섬유웹을 촉매 용액에 침지시켜 촉매화 처리하는 단계; 2-2) 촉매화 처리된 상기 나노섬유웹을 활성화시키는 단계; 및 2-3) 활성화된 상기 나노섬유웹을 무전해도금법을 통해 회로패턴부를 형성시키는 단계;를 포함할 수 있다. 이때, 상기 (2) 단계를 수행하기 전에 상기 나노섬유웹을 탈지시키거나 친수화 처리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 탈지 단계는 회로패턴부가 형성될 나노섬유웹의 표면에 존재하는 산화물이나 이물질, 특히 유지분 등을 산 또는 알칼리 계면활성제로 처리하여 세척하는 단계이다. 이때, 상기 탈지 단계를 통해 회로패턴부가 형성될 나노섬유웹의 표면이 세척되지 않는다면 이물질 또는 보이드 현상에 의하여 촉매 또는 활성 단계의 화학 반응이 저해될 수 있어 회로패턴부의 도금이 균일하게 형성되지 않을 수 있으며, 도금되더라도 회로패턴부와 나노섬유웹의 접착력이 매우 불량해져 제품 신뢰성이 크게 저하될 우려가 있다. 다만 탈지 단계에서 사용되는 산 또는 알칼리 계면활성제가 완전히 수세되지 않는다면, 이로 인한 후속 처리용액(촉매 용액 또는 활성화 용액)에 대한 오염물질로 작용할 수 있어 적정 범위의 온도와 압력을 통해 상기 계면활성제를 충분히 수세하여야 한다.

상기 친수화 단계는 소수성 나노섬유웹 표면을 친수성으로 전환하는 동시에 카르복실기, 아민기, 하이드록실기 등의 관능기를 나노섬유웹 표면에 도입하여 금속이온의 흡착을 용이하게 하고 나노섬유웹 표면에 미세한 공동을 형성시켜 표면 거칠기를 높여 석출되는 금속피막과 나노섬유웹 표면과의 접착력을 향상시키는 단계이다. 상기 친수화 단계는 알칼리금속 수산화물이나 질소화합물을 계면활성제와 혼합하여 수행할 수 있으며, 상기 수산화물은 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH) 등이 사용될 수 있으며, 상기 질소화합물은 암모늄염 또는 아민화합물 등을 포함할 수 있다. 상기 암모늄염은 예를 들어, 수산화암모늄, 염화암모늄, 황산암모늄, 탄산암모늄 또는 트리에틸암모늄염, 테트라에틸암모늄염, 트리메틸암모늄염, 테트라메틸암모늄염, 트리플루오르암모늄염, 테트라플루오르암모늄염 등의 알킬기나 아릴기가 치환된 암모늄염 등이 사용될 수 있으며, 상기 아민화합물은 예를들어, 메틸아민, 에틸아민, 디메틸아민, 디에틸아민, 트리메틸아민, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민 등의 지방족 아민화합물, 또는 우레아 및 히드라진 유도체 등이 사용될 수 있다. 상기 계면활성제는 알킬술폰산나트륨(SAS), 알킬황산에스테르나트륨(AS), 올레핀술폰산나트륨(AOS), 알킬 베젠술폰산염(LAS) 등의 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 또는 중성 계면활성제 등을 사용할 수 있다. 이때, 상기 화합물들이 포함된 친수화 용액에 20 ~ 100℃에서 1 ~ 20분 동안 나노섬유웹을 침적하여 친수화 단계를 수행한다.

그리고, 상기 2-1) 단계는 탈지 및 친수화 단계를 거친 나노섬유웹 표면에 촉매입자를 석출시켜 도금이 용이하도록 하기 위해 촉매화(Catalyzing)처리를 수행하는 단계이다.

상기 촉매용액은 Ti, Sn, Au, Pt, Pd, Ni, Cu, Ag, Al, Zn 및 Fe의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 화합물을 포함하며, 바람직하게는 Ti, Sn, Au, Pt, Pd, Ni, Cu, Ag, Al, Zn 및 Fe의 염으로 이루어진 콜로이드 용액 또는 귀금속 착이온 등으로 사용할 수 있다. 일 예로 상기 콜로이드 용액은 초순수 1리터당 염산 50 ~ 250㎖과, 염화나트륨 혹은 염화칼륨 50 ~ 300g, 염화주석(SnCl₂) 5 ~ 60g, 염화팔라듐(PdCl₂) 0.1 ~ 5g 로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 염이 포함된 용액을 사용할 수 있다.

이때, 상기 2-1) 수행 전, 상기 촉매 입자의 흡착 효율을 향상시키기 위하여 예비 촉매처리단계로써, 사전침적(pre-dip)공정을 수행할 수 있으며 상기 사전침적 공정은 촉매처리에 앞서 낮은 온도의 촉매용액에 나노섬유웹을 침지시켜 촉매처리 단계에서 사용되는 촉매용액이 오염되거나 농도가 변화하는 것을 방지하기 위한 처리단계이다.

다음, 촉매화 처리된 상기 나노섬유웹을 활성화시키는 2-2) 단계를 수행한다.

상기 활성화 단계는 촉매화 단계 이후, 흡착된 금속입자의 활성도와 무전해도금용액의 석출거동을 향상시키기 위한 단계이다. 이러한 활성화 단계를 통해 콜로이드 입자를 둘러싸고 있는 금속입자를 제거하고 흡착된 촉매만 남도록 하여 무전해금속피막의 석출 더욱더 용이하게 할 수 있다. 일 예로 상기 활성화 공정은 증류수 및 황산의 혼합용액에서 30초 ~ 5분간, 바람직하게는 30초 ~ 3분간 침적시키는 단계일 수 있다.

다음, 활성화된 상기 나노섬유웹에 무전해도금법을 통해 회로패턴부를 형성시키는 2-3) 단계를 수행한다.

상기 무전해도금법은 일반적으로 환원도금법과 치환도금법으로 구분될 수 있으며 환원도금법은 환원반응을 통하여 금속이 석출되어 기재표면에 도금되는 방법이고, 치환도금법은 금속의 환원력 차이에 의하여 환원력이 상대적으로 큰 금속이 석출되어 도금되는 방법이며, 상기 2-3) 단계는 본 발명의 일 예에 따라 치환도금법을 이용할 수 있다.

상기 치환도금법은 상대적으로 환원력이 작은 1차 도금용액에 나노섬유웹을 침지시키고, 이후 상대적으로 환원력이 강한 2차 도금용액에 나노섬유웹을 침지시켜 2차 도금용액의 금속을 석출시켜 도금하는 방법으로, 상기 1차 및 2차 도금용액은 Ti, Sn, Au, Pt, Pd, Ni, Cu, Ag, Al, Zn 및 Fe로 이루어진 군에서 선택되는 금속을 포함할 수 있고, 이와 같은 치환도금법은 40 ~ 80℃에서 0.5분 ~ 10분 동안, 바람직하게는 45 ~ 75℃에서 1분 ~ 8분 동안 침지시킴으로써 최종적으로 구리이온이 도금된 인쇄회로 나노섬유웹을 얻을 수 있다.

상기 (2) 단계를 통해 인쇄회로 나노섬유웹에 형성된 회로패턴부는 나노섬유웹 상 소정의 영역 내에 포함된 나노섬유의 외부면을 피복하여 형성된다. 즉 도 3 및 도 4를 참조하면, 회로패턴부가 형성된 나노섬유웹의 소정의 영역(A영역)의 나노섬유는 회로패턴부가 형성되지 않은 나노섬유웹의 영역(B영역)와 달리, 나노섬유 외부면에 회로패턴부가 피복된 시스/코어 형태와 같은 나노섬유로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 회로패턴부는 두께가 0.1 ~ 10 ㎛, 바람직하게는 두께가 0.2 ~ 3㎛일 수 있다. 만일 상기 회로패턴부의 두께가 0.1 ㎛ 미만이면 박형화에 유리할 수 있으나, 회로패턴부의 두께가 너무 얇아서 회로패턴부를 통한 전기적 특성에 대한 안정성이 저하될 우려가 있고, 회로패턴부와 나노섬유웹의 접착력이 저하되어 제품 내구성 및 신뢰성에 문제가 발생할 수 있으며, 인쇄회로 나노섬유웹의 기공도가 높아짐에 따라 내구성 및 기계적 물성이 저하될 수 있다. 또한, 만일 회로패턴부의 두께가 10㎛ 초과하면 회로패턴부의 중량으로 인해 나노섬유웹의 지지기능이 저하되어 기계적 물성이 저하될 수 있고, 소형 전자제품의 용도로써 경량화 및 박형화면에서 불리할 수 있으며, 인쇄회로 나노섬유웹의 기공도가 낮아짐에 따라 신축성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 내구성 및 공정성이 저하될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노섬유웹은 회로패턴부에 의해 형성되는 상부영역의 제1패턴과 하부영역의 제2패턴을 각각 포함할 수 있고, 상기 제1패턴과 제2패턴은 서로 동일한 패턴으로 형성될 수 있다. 이 경우, 나노섬유웹의 두께를 조절하여 한번의 침지를 통해 동일한 회로패턴을 형성할 수 있어 공정 단순화 및 경제성 면에서의 장점이 있다. 또한, 이와 반대로 제1패턴부 및 제2패턴부는 서로 다른 회로패턴으로 구현될 수 있으며, 본 발명에 따른 인쇄회로 나노섬유웹의 목적 및 용도를 고려하여 적절히 선택될 수 있으므로 회로패턴부의 형상 및 크기는 특별히 제한하지 않는다.

이와 같이 본 발명에 따른 인쇄회로 나노섬유웹을 구현하는 제조방법은 무전해도금법을 이용하여 유연한 나노섬유웹 상에 회로패턴부가 치밀하고 균일한 두께를 가지도록 형성할 수 있는 동시에 다수의 기공을 가지는 나노섬유웹을 통해 방수성과 통기성 특성을 만족함에 따라서 바이오패치 등의 의료기기, 스마트기기 등의 전자기기를 포함하여 각종 미래산업분야에서 다양하게 응용될 수 있다.

한편, 본 발명은 도 3에 도시된 것과 같이, 다수 개의 나노섬유(110)를 포함하는 나노섬유웹(100) 및 상기 나노섬유웹(100) 상 소정의 영역 내에 포함된 나노섬유(110)의 외부면을 피복하여 형성되는 회로패턴부(120)를 포함하는 인쇄회로 나노섬유웹을 구현하며, 상기 소정의 영역은 나노섬유웹(100) 상에 회로패턴부(120)가 형성될 영역(A)을 의미한다. 기타 인쇄회로 나노섬유웹에 대한 설명은 상술한 제조방법 (2) 단계에 따른 설명과 동일하므로 생략하기로 한다.

또한, 도 8 및 도 9을 참조하면, 유연한 소재의 나노섬유웹 상에 다양한 형태의 회로패턴부를 형성할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 인쇄회로 나노섬유웹은 종래 연성인쇄회로기판보다 현저히 향상된 가요성 및 복원력을 가지고 있을 뿐만 아니라 우수한 유연성 및 신축성을 보유함에 따라 최근 각광받고 있는 의료산업 분야의 바이오패치로의 활용은 물론, 실질적으로 신체 어느 부위에나 부착할 수 있는 다양한 센서의 형태로도 제작이 가능하여 향후 사물인터넷을 비롯한 전자기기와 관련된 다양한 산업분야로의 활용도를 제고하여 관련 산업분야 발전을 촉진시킬 수 있다.

또한 본 발명은 상술한 인쇄회로 나노섬유웹 및 상기 인쇄회로 나노섬유웹에 실장된 적어도 하나 이상의 전자부품을 포함하는 전자장치를 구현한다.

상기 전자부품은 목적하는 다양한 산업에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 일예로 상기 전자 부품은 사용자의 신체 상태를 검출하기 위한 바이오 센서와 주변환경을 감지하기 위한 환경감지센서 중 적어도 하나를 포함하는 센서유닛, 근거리 무선 통신에 사용되는 근거리 통신 모듈, 무선 통신에 사용되는 안테나 패턴 및 신호처리 기능을 수행하기 위한 제어유닛을 포함하는 전자 기기일 수 있다.

하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.

<실시예 1>

<실시예>

먼저, 방사용액을 제조하기 위하여 섬유형성성분으로 폴리비닐리덴플루오라이드 100 중량부에 대하여 폴리우레탄을 30 중량부 혼합하고, 상기 섬유형성성분 15g을 디메틸아세트아마이드와 아세톤의 중량비를 70:30으로 하여 85g에 80℃의 온도로 6시간 마그네틱바를 사용하여 용해시켜 혼합용액을 제조했다. 상기 방사용액을 전기방사장치의 용액탱크에 투입하고, 15㎕/min/hole의 속도로 토출하였다. 이때 방사 구간의 온도는 30℃, 습도는 50%를 유지하고, 콜렉터와 방사노즐팁 간 거리를 20㎝하고 고전압 발생기를 사용하여 방사 노즐 팩(Spin Nozzle Pack)에 40kV 이상의 전압을 부여함과 동시에 방사 팩 노즐 당 0.03MPa의 에어압력을 부여하여 PVDF/PU 복합 나노섬유로 형성된 섬유웹을 제조하였다. 다음으로 상기 섬유웹에 잔존하는 용매, 수분을 건조시키기 위해 140℃ 이상의 온도 및 1kgf/㎠로 열과 압력을 가해 캘린더링 공정을 실시하였다. 이때, 제조된 나노섬유웹은 두께가 20㎛이고, 기공도가 55%였다.

다음으로, 패턴을 형성할 마스크 제조를 위해 실리콘 점착성분이 포함된 PET 필름을 패턴 금형에 따라 타발 공정을 통하여 마스크를 형성한다. 제조한 PET 마스크는 제조한 나노섬유웹의 두 면에 패턴만 노출되도록 마주보게 부착하여 마스킹된 나노섬유웹을 준비한다.

다음으로, 마스킹된 나노섬유웹에 니켈/구리인 금속쉘부를 형성시켰다. 구체적으로 나노섬유웹에 니켈/구리 무전해도금을 실시하였고, 이를 위해 나노섬유웹을 60℃의 탈지용액(ATS condiclean 10%, 순수)에 30초간 침지 뒤 순수로 세정하고, 다시 60℃의 에칭용액(5M NaOH, 순수)에 1분간 침지 뒤 순수로 세정하였다. 이후 세정한 나노섬유웹을 상온의 촉매용액(Pd 0.9%, HCl 20%, 순수)에 3분간 침지 뒤 순수로 세정했다. 이후 나노섬유웹을 촉매활성을 위한 50℃의 황산용액(H₂SO₄ 85ml/L, 순수)에 30초간 침지 뒤 순수로 세정하고 난 뒤 나노섬유웹을 60℃의 니켈이온용액에 30초간 침지 뒤 순수로 세정하여, 두께가 0.05㎛인 니켈의 금속쉘부를 나노섬유웹의 나노섬유의 외부면에 피복시켰다. 이후 40℃의 구리이온용액에 2분간 침지 뒤 순수로 세정하여, 두께가 0.15㎛인 구리의 금속쉘부를 니켈의 금속쉘부가 형성된 나노섬유의 외부면에 피복시켰다. 금속쉘부 형성 후 마스크를 제거하여 선폭이 0.3 cm, 길이가 10 cm인 인쇄회로 나노섬유웹을 제조하였다.

<실시예 2 ~ 13>

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 하기 표 1 내지 표 3과 같이 나노섬유웹의 두께, 기공도, 회로패턴부의 두께 및 회로패턴부 형성방법 등을 변경하여 표 1 내지 표 3과 같은 인쇄회로 나노섬유웹을 제조하였다.

<비교예 1>

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 무전해 도금이 아닌 저항 가열식 진공증착법을 통해 니켈/구리을 증착하여 평균두께 0.2㎛가 되도록 스퍼터링을 수행하고 포토-리소그래피 공정을 진행하였다. 스핀 코터를 이용하여 포토레지스트(Photo Resist)를 표면에 코팅한 뒤 패터닝된 마스크를 이용하여 UV를 조사하였다. 이 후 현상액에 30초간 침지하여 패턴을 형성한 뒤 에칭 공정을 통해 회로패턴부를 형성하여 선폭이 0.3 cm, 길이가 10 cm인 인쇄회로 나노섬유웹을 제조하였다.

<비교예 2>

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 나노섬유웹 대신에 폴리이미드 기판을 사용하려 인쇄회로 기판을 제조하였다.

<실험예>

실시예 및 비교예에서 제조된 인쇄회로 나노섬유웹에 대하여 하기의 물성을 평가하여 표 1 내지 표 3에 나타내었다.

1. 가요성 및 복원성 평가

실시예 및 비교예에 따라 제조된 인쇄회로 나노섬유웹에 대하여 지름이 30mm 인 스테인리스 봉을 이용하여 180°굽힘 및 복원 후 초기 저항과 비교한 변동율을 측정하여 가요성 및 복원성을 평가하였다.

2. 신축성 평가

실시예 및 비교예에 따라 제조된 인쇄회로 나노섬유웹에 대하여 지그를 이용하여 회로 패턴을 세로방향으로 1.2배 신장 후 초기 저항과 비교한 변동율을 측정하여 신축성을 평가하였다.

3. 내구성 평가

실시예 및 비교예에 따라 제조된 인쇄회로 나노섬유웹에 대하여, 상기 가요성, 복원성 및 신축성 평가를 수행하는 중 아무런 문제도 발생하지 않는 경우 - ○, 회로패턴부의 박리, 크랙발생 등 어떠한 이상이라도 발생하는 경우 - ×로 하여 내구성을 평가하였다.

4. 공정성 평가

실시예 및 비교예에 따라 인쇄회로 나노섬유웹을 제조하는 공정에서 아무런 이상도 없는 경우 - ○, 회로의 손상 및 불균일, 섬유웹의 박리 등 어떠한 이상이라도 발생하는 경우 - ×로 하여 공정성을 평가하였다.

5. 저항 측정

실시예 및 비교예에 따라 제조된 인쇄회로 나노섬유웹에 대하여, 저항측정기(HIOKI 3540 mΩ HITESTER, HIOKI)를 통해 인쇄회로 표면의 저항을 측정하였다.

구분		실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5
나노섬유웹	두께(㎛)	20	1	10	150	250
	기공도(%)	55	55	55	55	55
회로패턴부	두께(㎛)	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
	형성방법	무전해도금	무전해도금	무전해도금	무전해도금	무전해도금
가요성 및 복원성 평가(%)		3.6	5.3	2.9	18.9	21.6
신축성 평가(%)		17.4	106.2	42.3	155.3	186.2
내구성 평가		○	×	○	○	×
공정성 평가		○	○	○	○	×
저항(Ω)		1.21	58.24	0.92	0.47	1.60

구분		실시예6	실시예7	실시예8	실시예9	실시예10
나노섬유웹	두께(㎛)	20	20	20	20	20
	기공도(%)	5	30	60	90	55
회로패턴부	두께(㎛)	0.2	0.2	0.2	0.2	0.05
	형성방법	무전해도금	무전해도금	무전해도금	무전해도금	무전해도금
가요성 및 복원성 평가(%)		21.4	8.8	3.3	3.2	2.1
신축성 평가(%)		126.2	55.1	19.2	73.8	71.5
내구성 평가		×	○	○	×	×
공정성 평가		×	○	○	×	○
저항(Ω)		1.43	0.84	2.54	147.1	151.7

구분		실시예11	실시예12	비교예1	비교예2
나노섬유웹	두께(㎛)	20	20	20	20
	기공도(%)	55	55	55	PI기판
회로패턴부	두께(㎛)	3	12	0.2	0.2
	형성방법	무전해도금	무전해도금	포토리소그래피	무전해도금
가요성 및 복원성 평가(%)		16.6	31.7	5.1	3.2
신축성 평가(%)		203.5	532.1	18.6	197.1
내구성 평가		○	×	×	×
공정성 평가		○	○	×	○
저항(Ω)		0.52	0.31	237.3	18.5

상기 표 1 내지 3에서 알 수 있듯이,본 발명에 따른 나노섬유웹의 두께, 기공도, 회로패턴부의 두께 및 회로패턴부 형성방법 등을 모두 만족하는 실시예 1, 3, 4, 7, 8 및 11이, 이 중에서 하나라도 누락된 실시예 2, 5, 6, 9, 10, 12 및 비교예 1 ~ 2에 비하여 가요성, 복원성, 신축성, 내구성 및 공정성이 우수한 동시에 회로로 사용할 수 있는 저항의 최소 값을 만족하되, 현저히 낮은 저항 값을 나타내었다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

100: 나노섬유웹
110: 나노섬유
120: 회로패턴부

Claims (16)

1. (1) 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 및 폴리우레탄 중 어느 하나 이상을 포함하는 섬유형성성분이 포함된 방사용액을 전기 방사하여 기공도가 30 ~ 60%인 나노섬유웹을 제조하는 단계; 및
   (2) 무전해도금법을 통해 상기 나노섬유웹 상 소정의 영역 내에 포함된 나노섬유의 외부면을 피복하도록 두께 0.2 ~ 3㎛의 회로패턴부를 형성시키는 단계;를 포함하고,
   상기 (2) 단계는,
   2-1) 상기 나노섬유웹을 촉매 용액에 침지시켜 촉매화 처리하는 단계;
   2-2) 촉매화 처리된 상기 나노섬유웹을 활성화시키는 단계; 및
   2-3) 활성화된 상기 나노섬유웹을 무전해도금법을 통해 회로패턴부를 형성시키는 단계;를 더 포함하는 인쇄회로 나노섬유웹의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 나노섬유웹은 두께가 5 ~ 200㎛인 인쇄회로 나노섬유웹의 제조방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 나노섬유웹은 두께가 10 ~ 150㎛인 인쇄회로 나노섬유웹의 제조방법.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 상기 (2) 단계를 수행하기 전에,
   상기 나노섬유웹을 탈지시키거나 친수화 처리하는 단계;를 더 포함하는 인쇄회로 나노섬유웹의 제조방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 촉매 용액은 Ti, Sn, Au, Pt, Pd, Ni, Cu, Ag, Al, Zn 및 Fe의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 화합물을 포함하는 인쇄회로 나노섬유웹의 제조방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 2-2) 단계는,
   황산용액에 침지하여 활성화시키는 단계인 인쇄회로 나노섬유웹의 제조방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 (2) 단계에 따른 무전해도금법은 상기 나노섬유웹 상에 회로패턴부가 형성될 부분을 제외한 나머지 면을 마스킹하여 도금용액에 침지시키는 단계인 인쇄회로 나노섬유웹의 제조방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 도금용액은 Ti, Sn, Au, Pt, Pd, Ni, Cu, Ag, Al, Zn 및 Fe로 이루어진 군에서 선택되는 금속을 포함하는 인쇄회로 나노섬유웹의 제조방법.
12. 제1항에 있어서, 상기 인쇄회로 나노섬유웹은
    회로패턴부에 의해 형성되는 상부영역의 제1패턴과 하부영역의 제2패턴을 각각 포함하고,
    상기 제1패턴과 제2패턴은 서로 동일한 패턴으로 형성된 인쇄회로 나노섬유웹의 제조방법.
13. 제1항에 있어서,
    인쇄회로 나노섬유웹은 회로패턴부가 인쇄된 나노섬유웹 일면에 대향하는 면에 강도보강용 지지체를 더 구비하는 인쇄회로 나노섬유웹의 제조방법.
14. 삭제
15. 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 및 폴리우레탄 중 어느 하나 이상을 포함하는 섬유형성성분으로 형성된 다수 개의 나노섬유를 포함하는 기공도가 30 ~ 60%인 나노섬유웹; 및
    상기 나노섬유웹 상 소정의 영역 내에 포함된 촉매화 처리 및 활성화된 나노섬유의 외부면을 무전해도금을 통해 피복하여 형성되는 두께 0.2 ~ 3㎛의 회로패턴부;를 포함하는 인쇄회로 나노섬유웹.
16. 제15항에 따른 인쇄회로 나노섬유웹; 및
    상기 인쇄회로 나노섬유웹에 실장된 적어도 하나 이상의 전자 부품;을 포함하는 전자장치.

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