KR102238126B1 - 연성동박 적층시트, 이를 포함하는 전기 소자, 및 상기 연성동박 적층시트의 제작방법 - Google Patents

연성동박 적층시트, 이를 포함하는 전기 소자, 및 상기 연성동박 적층시트의 제작방법 Download PDF

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Abstract

연성동박 적층시트, 이를 포함하는 전기 소자, 및 상기 연성동박 적층시트의 제작방법이 개시된다. 상기 연성동박 적층시트는 폴리이미드 기재; 상기 폴리이미드 기재의 적어도 일 면에 배치된 타이층; 및 상기 타이층의 적어도 일 면에 배치된 구리층;을 포함할 수 있으며, 컬의 높이가 30 mm 미만일 수 있으며, 상기 폴리이미드 기재의 두께가 12.5 ㎛ 이하일 수 있다.

Description

연성동박 적층시트, 이를 포함하는 전기 소자, 및 상기 연성동박 적층시트의 제작방법{Flexible copper clad laminate sheet, electronic device including the same, and method of manufacturing the flexible copper clad laminate sheet}
연성동박 적층시트, 이를 포함하는 전기 소자, 및 상기 연성동박 적층시트의 제작방법에 관한 것이다.
최근, 모바일 시장의 성장 가속화 및 LCD TV 모니터의 수요 증가에 따라 전자제품 및 반도체 집적회로 등의 분야에서 박막화, 소형화, 경량화, 내구성 및 고화질 특성을 갖는 소재의 개발이 촉진되고 있다. LCD용 드라이버 집적회로(IC)에 사용되는 연성동박 적층필름(FCCL) 분야에서도 미세 패턴화, 박막화 및 내구성이 점차 요구되고 있다.
이에 맞추어, 연성인쇄 회로기판(FPCB) 및 카메라 코일 등에 사용되는 접착제 또는 폴리이미드 수지를 이용한 연성동박 적층필름이 사용되고 있다. 이러한 연성인쇄 회로기판(FPCB) 및 카메라 코일 등에의 사용을 위해 20 ㎛ 이하, 예를 들어 12.5 ㎛ 이하의 초경박형 폴리이미드 필름이 요구되고 있다. 이러한 초경박형 폴리이미드 필름에는 고온의 스퍼터링 공정 및 도금 공정 등이 수행되고 있다. 그러나 이러한 공정들을 통해 연성동박 적층필름에는 열 충격, 필름의 접힘, 컬, 또는 주름 등의 가공상 문제가 발생한다.
따라서 이러한 가공상 문제를 해결하면서 피로수명을 높이기 위해 시트 형태의 연성동박 적층시트, 이를 포함하는 전기 소자, 및 상기 연성동박 적층시트의 제작방법에 대한 요구가 여전히 있다.
일 측면은 필름의 접힘, 컬, 또는 주름 등의 가공상 문제가 발생하지 않으면서 피로수명을 높인 연성동박 적층시트가 제공된다.
다른 측면은 상기 연성동박 적층시트를 포함하는 전기 소자가 제공된다.
또다른 측면은 상기 연성동박 적층시트의 제작방법이 제공된다.
일 측면에 따라,
폴리이미드 기재;
상기 폴리이미드 기재의 적어도 일 면에 배치된 타이층; 및
상기 타이층의 적어도 일 면에 배치된 구리층;을 포함하며,
컬의 높이가 30 mm 미만이며,
상기 폴리이미드 기재의 두께가 12.5 ㎛ 이하인 연성동박 적층시트가 제공된다.
상기 폴리이미드 기재의 두께는 5.0 ㎛ 내지 12.5 ㎛일 수 있다.
상기 시트의 JIS C 6471에 따른 MIT 측정에 의한 피로수명은 600회 이상일 수 있다.
상기 시트는 접착층을 포함하지 않을 수 있다.
상기 타이층은 Ni 및 Cr를 포함하는 합금으로 구성된 증착층일 수 있다.
상기 구리층의 두께는 0.1 ㎛ 내지 12.0 ㎛일 수 있다.
상기 타이층이 배치된 폴리이미드 기재의 반대면에 보호필름을 추가로 포함할 수 있다.
상기 시트의 전체 두께는 35 ㎛ 이하일 수 있다.
다른 측면에 따라,
전술한 연성동박 적층시트를 포함하는 전기 소자가 제공된다.
또다른 측면에 따라,
폴리이미드 기재를 제공하는 단계;
상기 폴리이미드 기재의 일 면에 보호필름을 배치하는 단계;
상기 보호필름이 배치된 폴리이미드 기재의 반대면에 타이층 및 구리 시드층을 형성하는 단계;
상기 구리 시드층 상에 구리 전해도금층을 형성하는 단계;
상기 보호필름을 역권취하여 상기 보호필름이 제거된 시트를 형성하는 단계; 및
상기 보호필름이 제거된 시트를 20 내지 80℃에서 24 내지 72시간 동안 에이징하는 단계;를 포함하여 전술한 연성동박 적층시트를 제작하는 연성동박 적층시트의 제작방법이 제공된다.
상기 타이층을 형성하는 단계는 스퍼터에 의한 증착층을 형성하는 공정을 포함할 수 있다.
일 측면에 따른 연성동박 적층시트는, 필름의 접힘, 컬, 또는 주름 등의 가공상 문제가 발생하지 않으면서 피로수명을 높인 적층시트를 제공할 수 있다. 다른 일 측면에 따른 연성동박 적층시트의 제작방법은 가공 공정의 수율 및 품질 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 연성동박 적층시트의 단면 모식도이다.
도 2는 일 구현예에 따른 연성동박 적층시트의 제작방법의 순서를 나타낸 개략도이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 실시예 2 및 비교예 2에 따른 연성동박 적층시트를 500 mm x 500 mm 크기로 잘라 그 외관을 찍은 사진이다.
도 4a는 실시예 1~4 및 비교예 1~6에 따른 연성동박 적층시트의 JIS C 6471에 따른 MIT 측정을 위해 제조한 샘플의 모식도이며; 도 4b는 도 4a에 따른 샘플들에 대한 JIS C 6471에 따른 MIT 측정방법을 나타낸 모식도이며; 도 4c는 실시예 2에 따른 연성동박 적층시트의 JIS C 6471에 따른 MIT 측정결과 후의 사진이며; 도 4d는 비교예 2에 따른 연성동박 적층시트의 JIS C 6471에 따른 MIT 측정결과 후의 사진이다.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 연성동박 적층시트, 이를 포함하는 전기 소자, 및 상기 연성동박 적층시트의 제작방법에 관해 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 우선할 것이다.
본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다.
본 명세서에서 "포함"이라는 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 "및/또는"이라는 용어는 관련 기재된 하나 이상의 항목들의 임의의 조합 및 모든 조합을 포함하는 것을 의미한다. 본 명세서에서 "또는"이라는 용어는 "및/또는"을 의미한다. 본 명세서에서 구성요소들의 앞에 "적어도 1종", 또는 "하나 이상"이라는 표현은 전체 구성요소들의 목록을 보완할 수 있고 상기 기재의 개별 구성요소들을 보완할 수 있는 것을 의미하지 않는다.
본 명세서에서 일 구성요소가 다른 구성요소의 "상에" 배치되어 있다고 언급되는 경우, 일 구성요소는 다른 구성요소 위에 직접 배치될 수 있거나 상기 구성요소들 사이에 개재된 구성요소들이 존재할 수 있을 수 있다. 반면에, 일 구성요소가 다른 구성요소 "상에 직접" 배치되어 있다고 언급되는 경우, 개재된 구성요소들이 존재하지 않을 수 있다.
연성동박 적층필름 분야에서는 약 20 ㎛ 이하의 두께를 갖는 초경박 폴리이미드 필름의 이면에 점착 보호필름을 부착하여 고온의 스퍼터링 공정과 도금 가공시, 열 충격, 필름의 접힘, 컬, 또는 주름 등의 가공상 문제를 점착 보호필름이 잡아주도록 하는 방식으로 해결하여왔다.
그러나 이러한 방식의 해결도 롤-투-롤 타입의 칩 온 필름(Chip on film; COF)에 대한 연성동박 적층필름을 개시하고 있을 뿐이어서 이러한 연성인쇄 회로기판(FPCB) 및 카메라 코일에 사용되는 시트 형태로 제작시 컬 발생 등과 같은 가공상의 문제를 여전히 갖게 된다.
따라서 초경박 폴리이미드 필름을 적용한 연성동박적층필름이 시트 형태로 가공될 때 컬 발생 등과 같은 가공상 문제를 해결하고자 본 발명의 발명자들은 다음과 같은 연성동박 적층시트를 제안하고자 한다.
도 1은 일 구현예에 따른 연성동박 적층시트(10)의 단면 모식도이다.
도 1을 참조하면, 일 구현예에 따른 연성동박 적층시트(10)는 폴리이미드 기재(1); 상기 폴리이미드 기재(1)의 적어도 일 면에 배치된 타이층(2); 및 상기 타이층(2)의 적어도 일 면에 배치된 구리층(3);을 포함할 수 있다.
일 구현예에 따른 연성동박 적층시트(10)는 컬의 높이가 30 mm 미만일 수 있다.
상기 컬의 높이는 예를 들어, 30 mm 미만이거나, 또는 25 mm 미만이거나, 또는 20 mm 미만이거나, 또는 15 mm 미만이거나, 또는 10 mm 미만이거나, 또는 5 mm 미만이거나, 또는 3 mm 미만일 수 있다. 일 구현예에 따른 연성동박 적층시트(10)는 컬이 거의 발생하지 않을 수 있다.
일 구현예에 따른 연성동박 적층시트(10)는 상기 폴리이미드 기재(1)의 두께가 12.5 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 폴리이미드 기재(1)의 두께는 예를 들어, 0.1 ㎛ 내지 12.5 ㎛ 이하일 수 있거나, 또는 1.0 ㎛ 내지 12.5 ㎛ 이하일 수 있거나, 또는 2.0 ㎛ 내지 12.5 ㎛ 이하일 수 있거나, 또는 3.0 ㎛ 내지 12.5 ㎛ 이하일 수 있거나, 또는 4.0 ㎛ 내지 12.5 ㎛ 이하일 수 있거나, 또는 5.0 ㎛ 내지 12.5 ㎛ 이하일 수 있다. 일 구현예에 따른 연성동박 적층시트(10)는 상기 폴리이미드 기재(1)의 두께가 12.5 ㎛ 이하인 초경박형 폴리이미드 필름을 포함할 수 있다.
일 구현예에 따른 연성동박 적층시트(10)는 상기 시트의 JIS C 6471에 따른 MIT 측정에 의한 피로수명이 600회 이상일 수 있다. 일 구현예에 따른 연성동박 적층시트(10)는 예를 들어, 상기 시트의 JIS C 6471에 따른 MIT 측정에 의한 피로수명이 600회 이상일 수 있거나, 또는 610회 이상일 수 있거나, 또는 620회 이상일 수 있거나, 또는 630회 이상일 수 있거나, 또는 640회 이상일 수 있거나, 또는 650회 이상일 수 있거나, 또는 660회 이상일 수 있거나, 또는 670회 이상일 수 있거나, 또는 680회 이상일 수 있다. 상기 시트의 JIS C 6471에 따른 MIT 측정에 의한 피로수명의 측정방법은 도 4a에 따라 샘플을 제작하고 도 4b에 따라 측정하였다.
상기 연성동박 적층시트(10)는 접착층을 포함하지 않을 수 있다. 상기 연성동박 적층시트(10)는 접착층을 포함하지 않고도 필름의 접힘, 컬, 또는 주름 등의 가공상 문제가 발생하지 않으면서 피로수명을 높인 적층시트를 제공할 수 있다.
상기 타이층(2)은 Ni 및 Cr를 포함하는 합금으로 구성된 증착층일 수 있다. 상기 타이층(2)에서 Ni 대 Cr의 중량비는 예를 들어, 70 대 30일 수 있거나, 또는 75 대 25일 수 있거나, 또는 80 대 20일 수 있거나, 또는 85 대 15일 수 있거나, 또는 90 대 10일 수 있거나, 또는 95 대 5일 수 있거나, 또는 96 대 4일 수 있다.
상기 증착층의 두께는 약 40 Å ~ 500 Å일 수 있거나, 또는 약 42 Å ~ 480 Å일 수 있거나, 또는 약 44 Å ~ 460 Å일 수 있거나, 또는 약 45 Å ~ 450 Å일 수 있다. 상기 증착층은 예를 들어, 약 200 Å 내지 2000 Å 두께를 갖는 구리 시드층으로부터 형성될 수 있다.
상기 구리층(3)은 전해 도금층일 수 있다. 상기 전해 도금층의 형성방법은 당해 기술분야에서 사용가능한 모든 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 황산구리 및 황산을 기본물질로 하는 전해 도금액으로 전해도금을 실시하여 상기 타이층(2)의 적어도 일 면에 구리 전해도금층을 형성할 수 있다. 추가로, 상기 전해 도금액에 생산성 및 표면 균일성을 위하여 광택제, 레벨러, 보정제, 또는 완화제 등의 첨가제가 첨가될 수 있다.
상기 구리층(3)의 두께는 0.1 ㎛ 내지 12.0 ㎛일 수 있다. 상기 구리층(3)의 두께는 예를 들어, 1.0 ㎛ 내지 12.0 ㎛일 수 있거나, 또는 2.0 ㎛ 내지 12.0 ㎛일 수 있거나, 또는 3.0 ㎛ 내지 12.0 ㎛일 수 있다.
상기 타이층(2)이 배치된 폴리이미드 기재(1)의 반대면에 보호필름(미도시)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 보호필름은 아크릴계 접착층과 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름으로 구성될 수 있다. 상기 아크릴계 접착층의 두께는 예를 들어, 약 1 내지 20 ㎛일 수 있다. 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름은 예를 들어, 약 10 내지 100 ㎛일 수 있다.
상기 아크릴계 접착층은 아크릴계 단량체를 공중합한 수지층일 수 있다. 상기 아크릴계 단량체의 예로는 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 아밀아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 벤질아크릴레이트 등과 같은 아크릴산 알킬에스테르 단량체; 부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 벤질헥실메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트 등과 같은 메타크릴산 알킬에스테르 단량체; 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 비닐아세테이트, 스티렌, 아크릴로니트릴, 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레인산, 이타콘산과 같은 카르복실산기를 함유하는 단량체; 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트와 같은 히드록시기를 함유하는 단량체; N-메틸올아크릴아미드, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 글리시딜아미드 등과 같은 아미드 단량체;일 수 있다. 상기 아크릴계 수지는 상기 단량체를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
또한 추가적인 아크릴계 단량체의 예로는, 라우릴아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, 테트라히드로푸릴아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시아크릴레이트 등과 같은 단일 작용기 아크릴레이트 단량체; 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 펜타에리스리틀테트라아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 트리메틸올프로판아크릴산벤조에이트 등의 다작용기 아크릴레이트 등과 같은 아크릴산 유도체 단량체; 2-에틸헥실메타아크릴레이트, n-스테아릴메타아크릴레이트, 시클로헥실메타아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴메타아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타아크릴레이트, 2-히드록시부틸메타아크릴레이트 등의 단일 작용기 메타아크릴레이트 단량체; 1,6-헥산디올디메타아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타아크릴레이트, 글리세린디메타아크릴레이트 등의 다작용기 메타아크릴레이트 등과 같은 메타아크릴산 유도체 단량체; 글리세린디메타아크릴레이트헥사메틸렌디이소시아네이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 우레탄 아크릴레이트 등과 같은 단량체일 수 있다. 상기 아크릴계 수지는 상기 단량체 또는 이들 올리고머를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 수지와 함께 사용되는 중합개시제로는 아조계 중합개시제를 들 수 있다. 상기 아조계 중합개시제는 통상의 라디칼 중합에서 사용하는 아조계 중합개시제라면 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 아조계 중합개시제의 예로는 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴)(AIBN), 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴)(AMBN), 2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)(ADMVN), 1,1'-아조비스(1-시클로헥산카르보니트릴)(ACHN), 디메틸 2,2'-아조비스이소부티레이트(MAIB), 4,4'-아조비스(4-시아노발레릭산)(ACVA), 1,1'-아조비스-(1-아세톡시-1-페닐에탄), 2,2'-아조비스(2-메틸부틸아미드), 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸아미디노프로판)이염산염, 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판], 2,2'-아조비스[2-메틸-N-(2-히드록시에틸)프로피온아미드], 2,2'-아조비스(2,4,4-트리메틸펜탄), 2-시아노-2-프로필아조포름아미드, 2,2'-아조비스(N-부틸-2-메틸프로피온아미드), 2,2'-아조비스(N-시클로헥실-2-메틸프로피온아미드) 등이 있다. 상기 아조계 중합개시제는 반응조건에 따라 적절히 선택할 수 있다.
상기 아크릴계 접착층에 추가적으로 프탈레이트계, 포스페이트계, 트리메틸레이트계, 폴리에스테르계, 에폭사이드계, 글리콜에스테르계, 및 파라핀계로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 가소제를 포함할 수 있다.
상기 연성동박 적층시트(10)의 전체 두께는 35 ㎛ 이하일 수 있다. 상기 연성동박 적층시트(10)의 전체 두께는 예를 들어, 0.1 ㎛ 내지 35 ㎛일 수 있다.
다른 일 구현예에 따른 전기 소자는 연성동박 적층시트를 포함할 수 있다.
상기 전기 소자는 연성인쇄 회로기판(FPCB) 및 카메라 코일 등에 사용될 수 있다.
도 2는 일 구현예에 따른 연성동박 적층시트의 제작방법의 순서를 나타낸 개략도이다.
도 2를 참조하면, 일 구현예에 따른 연성동박 적층시트의 제작방법은 폴리이미드 기재를 제공하는 단계(a); 상기 폴리이미드 기재의 일 면에 보호필름을 배치하는 단계(b); 상기 보호필름이 배치된 폴리이미드 기재의 반대면에 타이층 및 구리 시드층을 형성하는 단계(c); 상기 구리 시드층 상에 구리 전해도금층을 형성하는 단계(d); 상기 보호필름을 역권취하여 상기 보호필름이 제거된 시트를 형성하는 단계(e); 및 상기 보호필름이 제거된 시트를 20 내지 80℃에서 24 내지 72시간 동안 에이징하는 단계(f);를 포함하여 전술한 연성동박 적층시트를 제작할 수 있다. 상기 연성동박 적층시트의 제작방법은 가공 공정의 수율 및 품질 안정성을 향상시킬 수 있다.
상기 폴리이미드 기재를 제공하는 단계(a)에서 폴리이미드 기재는 롤투롤 장치의 롤에 감겨 제공될 수 있다.
상기 보호필름을 배치하는 단계(b)는 롤투롤 장치에 의해 보호필름(오른쪽 위 도시)과 폴리이미드 기재(왼쪽 아래 도시)이 합지하여 보호필름이 배치된 폴리이미드 기재(오른쪽 아래 도시)가 제조될 수 있다.
상기 타이층을 형성하는 단계는 스퍼터에 의한 증착층을 형성하는 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 타이층을 형성하는 단계는 물리기상 증착법(PVD)인 스퍼터링 방식을 이용하여 증착층을 형성할 수 있다.
상기 구리 시드층 상에 구리 전해도금층을 형성하는 단계(d)는 약 0.1 A/dm2 내지 5.1 A/dm2의 전류밀도를 이용하여 0.15 ㎛ 내지 12 ㎛ 두께의 전해도금층을 형성할 수 있다. 오른쪽에서 왼쪽으로의 화살표 방향으로 (c) 단계까지 제조된 중간품이 진행하면서 전해도금층을 형성할 수 있다.
상기 보호필름을 역권취하여 상기 보호필름이 제거된 시트를 형성하는 단계(e)에서 보호필름이 오른쪽에서 왼쪽으로의 화살표 방향으로 역권취될 때 시트(왼쪽 아래 도시)가 형성될 수 있다.
상기 보호필름이 제거된 시트를 20 내지 80℃에서 24 내지 72시간 동안 에이징하는 단계(f)를 통해 컬의 높이가 30 mm 미만일 수 있으며, JIS C 6471에 따른 MIT 측정에 의한 피로수명이 600회 이상인 연성동박 적층시트를 안정적으로 제공할 수 있다.
이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되지 않는다는 것은 자명한 사실일 것이다.
[실시예]
실시예 1: 연성동박 적층시트
하기 연성동박 적층시트는 후술하는 도 2의 제작방법에 따라 하기와 같이 제작하였다.
12.5 ㎛ 두께의 폴리이미드 필름(Kapton 50ENC, TDC 제조)을 준비하였다(도 2의 (a)). 상기 폴리이미드 필름의 일 면에 아크릴계 접착층과 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름으로 구성된 약 50 ㎛ 두께의 보호필름(LE951, Toyo사 제조)을 합지시켰다(도 2의 (b)). 상기 보호필름이 합지된 폴리이미드 기재의 반대면에 롤-투-롤 타입의 스퍼터링 장치를 이용하여 물리기상증착법(PVD)으로 Ni-Cr 합금 타이층 및 Cu 시드층을 순차적으로 형성하였다(도 2의 (c)). 이 때, 상기 타이층은 Ni과 Cr의 중량비를 80:20 (순도: 99.9% 이상)으로 하여 약 250 Å의 두께로 형성하였고, Cu 시드층은 순도 99.995% 구리를 이용하여 약 1000 Å의 두께로 형성하였다.
상기 구리 시드층 상에 황산구리 도금액을 이용한 전해 도금법으로 약 12 ㎛ 두께의 구리 도금층을 형성하였다(도 2의 (d)). 이 때, 도금액은 Cu2 + 농도 약 26 g/L과 황산 약 188 g/L의 용액을 이용하였다. 배쓰(bath) 온도는 약 30 ℃에서 전류밀도 약 3.2 A/dm2으로 전류를 인가하여 두께가 약 12 ㎛인 구리 전해도금층을 형성하였다. 상기 보호필름을 역권취하여 상기 보호필름이 제거된 시트를 형성하였다(도 2의 (e)). 상기 보호필름이 제거된 시트를 약 50 ℃에서 72시간 동안 에이징하여(도 2의 (f)) 전체 약 24.5 ㎛ 두께의 연성동박 적층시트를 제작하였다.
실시예 2: 연성동박 적층시트
상기 구리 시드층 상에 황산구리 도금액을 이용한 전해 도금법으로 약 12 ㎛ 두께 대신 약 8.5 ㎛ 두께로 구리 도금층을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 전체 약 21 ㎛ 두께의 연성동박 적층시트를 제작하였다.
실시예 3: 연성동박 적층시트
상기 구리 시드층 상에 황산구리 도금액을 이용한 전해 도금법으로 약 12 ㎛ 두께 대신 약 5.0 ㎛ 두께로 구리 도금층을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 전체 약 17.5 ㎛ 두께의 연성동박 적층시트를 제작하였다.
실시예 4: 연성동박 적층시트
상기 구리 시드층 상에 황산구리 도금액을 이용한 전해 도금법으로 약 12 ㎛ 두께 대신 약 3.0 ㎛ 두께로 구리 도금층을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 전체 약 15 ㎛ 두께의 연성동박 적층시트를 제작하였다.
비교예 1: 연성동박 적층시트
상기 보호필름이 제거된 시트를 약 50 ℃에서 72시간 동안 에이징하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 전체 약 24.5 ㎛ 두께의 연성동박 적층시트를 제작하였다.
비교예 2: 연성동박 적층시트
상기 보호필름이 제거된 시트를 약 50 ℃에서 72시간 동안 에이징하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방법을 수행하여 전체 약 21 ㎛ 두께의 연성동박 적층시트를 제작하였다.
비교예 3: 연성동박 적층시트
12.5 ㎛ 두께 대신 25 ㎛ 두께의 폴리이미드 필름을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 전체 약 37 ㎛ 두께의 연성동박 적층시트를 제작하였다.
비교예 4: 연성동박 적층시트
12.5 ㎛ 두께 대신 35 ㎛ 두께의 폴리이미드 필름을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 전체 약 47 ㎛ 두께의 연성동박 적층시트를 제작하였다.
비교예 5: 연성동박 적층시트
12.5 ㎛ 두께 대신 50 ㎛ 두께의 폴리이미드 필름을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 전체 약 65 ㎛ 두께의 연성동박 적층시트를 제작하였다.
비교예 6: 연성동박 적층시트
12.5 ㎛ 두께 대신 75 ㎛ 두께의 폴리이미드 필름을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 전체 약 87 ㎛ 두께의 연성동박 적층시트를 제작하였다.
분석예 1: 사진 분석
실시예 2 및 비교예 2에 따른 연성동박 적층시트를 500 mm x 500 mm 크기로 잘라 그 외관을 사진으로 각각 찍었다. 그 결과를 도 3a 및 도 3b에 나타내었다.
도 3a를 참조하면, 실시예 2에 따른 연성동박 적층시트는 컬의 높이가 30 mm 미만이었다. 도 3b를 참조하면, 비교예 2에 따른 연성동박 적층시트는 컬의 높이를 측정할 수 없을 정도로 말려 있음을 확인할 수 있다.
평가예 1: 피로수명 - MIT 측정 평가
실시예 1~4 및 비교예 1~6에 따른 연성동박 적층시트에 대하여 JIS C 6471에 따른 MIT 측정을 하여 피로수명을 평가하였다.
상기 피로수명을 평가하기 위하여, 상기 연성동박 적층시트들을 도 4a에 따라 15 mm x 170 mm 크기로 잘라 패턴(폭: 1000 ㎛, 11)을 에칭한 후 24시간 동안 보관하고 오븐기 80 ℃에서 1시간 동안 보관하였다. 이후, 도 4b에 따라 샘플(20)을 배치하고 양단에 (+), (-)전극을 걸어주어 MIT 측정을 하였다.
상기 MIT 측정장비로는 SFT-9250, TOYO SEIKI사 장비를 사용하였다.
상기 MIT 측정에 의한 피로수명을 구하기 위해서는, 상기 샘플(20)들의 길이방향의 일단을 굴곡시험장치의 닙 지그(nip jig)에 고정하고 타단을 추(500 g 하중)로 고정하였다. 이후, 닙부(nip portion)를 중심으로 좌우 교대로 135±5°의 각도로 회전시키면서 곡률반경 0.38 mm이 되도록 골곡시켜 상기 샘플(20)들이 단락이 될 때까지의 횟수를 구하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다. 실시예 2 및 비교예 2에 따른 연성동박 적층시트의 JIS C 6471에 따른 MIT 측정결과 후의 사진을 도 4c 및 도 4d에 각각 나타내었다.
구분 피로수명(회) 컬 발생여부
실시예 1 681 x
실시예 2 780 x
실시예 3 3100 x
실시예 4 5923 x
비교예 1 278 o
비교예 2 581 o
비교예 3 138 o
비교예 4 58 o
비교예 5 65 o
비교예 6 52 o
표 1을 참조하면, 실시예 1~4에 따른 연성동박 적층시트에 대하여 JIS C 6471에 따른 MIT 측정에 의한 피로수명이 681회 이상임을 확인할 수 있다. 이와 비교하여, 비교예 1~6에 따른 연성동박 적층시트에 대하여 JIS C 6471에 따른 MIT 측정에 의한 피로수명이 581회 이하임을 확인할 수 있다. 또한 상기 표 1을 참조하면, 실시예 1~4에 따른 연성동박 적층시트는 컬이 발생하지 않는 반면, 비교예 1~6에 따른 연성동박 적층시트는 컬이 발생함을 확인할 수 있다. 또한 도 4c 및 도 4d를 참조하면, 실시예 2 에 따른 연성동박 적층시트는 컬이 발생하지 않는 반면, 비교예 2에 따른 연성동박 적층시트는 컬이 발생하여 말려 있음을 확인할 수 있다.
1: 폴리이미드 기재, 2: 타이층
3: 구리층, 10, 20: 연성동박 적층필름
11: 패턴

Claims (11)

  1. 두께가 12.5 ㎛ 이하인 폴리이미드 기재;
    상기 폴리이미드 기재의 적어도 일 면에 배치된 타이층; 및
    상기 타이층의 적어도 일 면에 배치된 구리층;을 포함하는 연성동박 적층시트이며,
    상기 연성동박 적층시트는 상기 타이층이 배치된 폴리이미드 기재의 반대면에 보호필름을 추가로 포함하고, 상기 보호필름을 역권취하여 상기 보호필름이 제거된 시트를 20 내지 80℃에서 24 내지 72시간 동안 에이징하여 형성된 시트이며,
    상기 연성동박 적층시트는
    컬의 높이가 30 mm 미만이며,
    JIS C 6471에 따른 MIT 측정에 의한 피로수명이 600회 이상인, 연성동박 적층시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리이미드 기재의 두께가 5.0 ㎛ 내지 12.5 ㎛인 연성동박 적층시트.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시트는 접착층을 포함하지 않는 연성동박 적층시트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 타이층은 Ni 및 Cr를 포함하는 합금으로 구성된 증착층인 연성동박 적층시트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구리층의 두께가 0.1 ㎛ 내지 12.0 ㎛인 연성동박 적층시트.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 시트의 전체 두께가 35 ㎛ 이하인 연성동박 적층시트.
  9. 제1항, 제2항, 제4항 내지 제6항, 및 제8항 중 어느 한 항에 따른 연성동박 적층시트를 포함하는 전기 소자.
  10. 폴리이미드 기재를 제공하는 단계;
    상기 폴리이미드 기재의 일 면에 보호필름을 배치하는 단계;
    상기 보호필름이 배치된 폴리이미드 기재의 반대면에 타이층 및 구리 시드층을 형성하는 단계;
    상기 구리 시드층 상에 구리 전해도금층을 형성하는 단계;
    상기 보호필름을 역권취하여 상기 보호필름이 제거된 시트를 형성하는 단계; 및
    상기 보호필름이 제거된 시트를 20 내지 80℃에서 24 내지 72시간 동안 에이징하는 단계;를 포함하여 제1항에 따른 연성동박 적층시트를 제작하는 연성동박 적층시트의 제작방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 타이층을 형성하는 단계는 스퍼터에 의한 증착층을 형성하는 공정을 포함하는 연성동박 적층시트의 제작방법.
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