KR102614463B1 - Copper clad laminate and method for producing copper clad laminate - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 세미 애디티브법에 의해 형성된 배선 패턴의 불량률을 저감할 수 있는 동박 적층판 및 동박 적층판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
동박 적층판(1)은, 베이스 필름(10)의 표면에 형성되고, 구리 도금 피막(22)을 포함하는 도체층(20)을 갖는다. 도체층(20)은, 두께가 0.4∼3.0 ㎛이며, 직경 5 ㎛ 이상의 핀홀이 0.04개/cm2 이하이다. 도금 장치를 이용하여, 롤투롤에 의해 기재를 반송하면서, 전해 도금에 의해 기재의 표면의 구리 도금 피막(22)을 성막하여, 두께 0.4∼3.0 ㎛의 도체층(20)을 갖는 동박 적층판(1)을 얻는다. 도금 장치는, 기재의 도금면에 접촉하는 모든 롤러의 반송면의 표면 조도(Rmax)가 0.1 ㎛ 이하이다.The purpose of the present invention is to provide a copper clad laminate that can reduce the defect rate of a wiring pattern formed by a semi-additive method and a method of manufacturing the copper clad laminate.
The copper clad laminate 1 is formed on the surface of the base film 10 and has a conductor layer 20 containing a copper plating film 22. The conductor layer 20 has a thickness of 0.4 to 3.0 μm, and has no more than 0.04 pinholes/cm 2 with a diameter of 5 μm or more. Using a plating device, while conveying the substrate by roll-to-roll, a copper plating film 22 is formed on the surface of the substrate by electrolytic plating, and a copper clad laminate (1) having a conductor layer 20 with a thickness of 0.4 to 3.0 μm is formed. ) to get In the plating device, the surface roughness (Rmax) of the conveying surfaces of all rollers in contact with the plating surface of the substrate is 0.1 μm or less.
Description
본 발명은, 동박 적층판 및 동박 적층판의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은, 플렉시블 프린트 배선판, 칩 온 필름 등의 제조에 이용되는 동박 적층판, 및 그 동박 적층판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a copper clad laminate and a method of manufacturing the copper clad laminate. More specifically, the present invention relates to a copper clad laminate used for manufacturing flexible printed wiring boards, chip-on films, etc., and a method of manufacturing the copper clad laminate.
액정 패널, 퍼스널 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라, 휴대전화 등의 전자 기기에는, 수지 필름의 표면에 배선 패턴이 형성된 플렉시블 프린트 배선판(FPC)이나, 플렉시블 프린트 배선판에 반도체 칩을 실장한 칩 온 필름(COF)이 이용된다.Electronic devices such as liquid crystal panels, personal notebook computers, digital cameras, and mobile phones use flexible printed wiring boards (FPC), which have a wiring pattern formed on the surface of a resin film, or chip-on-film (COF), which uses semiconductor chips mounted on a flexible printed wiring board. This is used.
플렉시블 프린트 배선판은, 세미 애디티브법, 서브트랙티브법 등에 의해, 동박 적층판에 배선 패턴을 형성함으로써 얻어진다. 특히, 미세 배선의 형성이나, 고정밀도의 배선 치수가 요구되는 경우에는, 세미 애디티브법이 이용된다(예컨대, 특허문헌 1).A flexible printed wiring board is obtained by forming a wiring pattern on a copper clad laminate using a semi-additive method, a subtractive method, or the like. In particular, the semi-additive method is used when forming fine wiring or when high-precision wiring dimensions are required (for example, patent document 1).
세미 애디티브법에서는, 동박 적층판의 도체층 중 불필요 부분은 에칭에 의해 제거된다. 도체층이 너무 두꺼우면 에칭 시간이 길어지고, 배선부의 에칭도 진행되기 때문에, 배선의 단면 형상을 직사각형으로 하기 어렵게 된다. 그 때문에, 세미 애디티브법에 의해 가공되는 동박 적층판의 도체층은 얇은 쪽이 바람직하다. 그래서, 세미 애디티브법에 의해 가공되는 동박 적층판으로서, 두께 0.2∼3.0 ㎛의 도체층을 갖는 것이 자주 이용된다.In the semi-additive method, unnecessary portions of the conductor layer of the copper clad laminate are removed by etching. If the conductor layer is too thick, the etching time becomes long and the etching of the wiring portion also progresses, making it difficult to make the cross-sectional shape of the wiring rectangular. Therefore, it is preferable that the conductor layer of the copper clad laminate processed by the semi-additive method is thinner. Therefore, as a copper clad laminate processed by a semi-additive method, one having a conductor layer with a thickness of 0.2 to 3.0 μm is often used.
칩 온 필름은 배선 패턴 메이커와 어셈블리 메이커가 동박 적층판을 차례로 가공함으로써 제조된다. 배선 패턴 메이커는, 긴 띠 모양의 동박 적층판에 나중에 복수의 개편(個片)이 되는 복수의 배선 패턴을 배열한 상태로 형성하고, 긴 띠 모양 상태의 플렉시블 프린트 배선판을 어셈블리 메이커에 출하한다. 여기서, 복수의 배선 패턴 중 배선의 단선, 치핑 등의 결함이 생긴 것에는 불량을 나타내는 마킹이 부여된다. 어셈블리 메이커는, 개개의 배선 패턴에 반도체 칩을 실장한다. 이때, 플렉시블 프린트 배선판의 불량률(플렉시블 프린트 배선판에 형성된 복수의 배선 패턴 중 불량 배선 패턴의 비율)이 높으면 실장의 생산성이 저하된다. 그래서, 어셈블리 메이커에 납입되는 플렉시블 프린트 배선판에는 배선 패턴의 허용 불량률이 정해지는 경우가 많다. 어셈블리 메이커에 따라 사양은 다르지만, 허용 불량률은 30%로 정해지는 경우가 많다.Chip-on film is manufactured by sequentially processing copper-clad laminates by a wiring pattern maker and an assembly maker. A wiring pattern manufacturer forms a plurality of wiring patterns, which will later be divided into multiple pieces, into a long strip-shaped copper clad laminate, and ships the long strip-shaped flexible printed wiring board to an assembly manufacturer. Here, among a plurality of wiring patterns, a marking indicating a defect is given to a defect such as wire disconnection or chipping. Assembly manufacturers mount semiconductor chips on individual wiring patterns. At this time, if the defect rate of the flexible printed wiring board (ratio of defective wiring patterns among a plurality of wiring patterns formed on the flexible printed wiring board) is high, the productivity of packaging decreases. Therefore, flexible printed wiring boards delivered to assembly manufacturers often have an allowable defect rate for wiring patterns. Specifications vary depending on the assembly manufacturer, but the allowable defect rate is often set at 30%.
본 발명은 상기 사정을 감안하여, 세미 애디티브법에 의해 형성된 배선 패턴의 불량률을 저감할 수 있는 동박 적층판 및 동박 적층판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In consideration of the above circumstances, the present invention aims to provide a copper clad laminate and a method for manufacturing the copper clad laminate that can reduce the defect rate of a wiring pattern formed by a semi-additive method.
본 발명의 동박 적층판은, 베이스 필름의 표면에 형성되고, 구리 도금 피막을 포함하는 도체층을 가지며, 상기 도체층은, 두께가 0.4∼3.0 ㎛이고, 직경 5 ㎛ 이상의 핀홀이 0.04개/cm2 이하인 것을 특징으로 한다.The copper-clad laminate of the present invention has a conductor layer formed on the surface of a base film and containing a copper plating film, and the conductor layer has a thickness of 0.4 to 3.0 μm and has 0.04 pinholes/cm 2 with a diameter of 5 μm or more. It is characterized by the following.
본 발명의 동박 적층판의 제조 방법은, 도금 장치를 이용하여, 롤투롤에 의해 기재를 반송하면서, 전해 도금에 의해 상기 기재의 표면의 구리 도금 피막을 성막하여, 두께 0.4∼3.0 ㎛의 도체층을 갖는 동박 적층판을 얻는 데 있어서, 상기 도금 장치는, 상기 기재의 도금면에 접촉하는 모든 롤러의 반송면의 표면 조도(Rmax)가 0.1 ㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.The method for manufacturing a copper-clad laminate of the present invention is to form a copper plating film on the surface of the substrate by electrolytic plating while transporting the substrate by roll-to-roll using a plating device to form a conductor layer with a thickness of 0.4 to 3.0 μm. In obtaining a copper clad laminate, the plating apparatus is characterized in that the surface roughness (Rmax) of the conveying surfaces of all rollers in contact with the plating surface of the substrate is 0.1 μm or less.
본 발명의 동박 적층판은, 도체층에 존재하는 직경 5 ㎛ 이상의 핀홀이 0.04개/cm2 이하이기 때문에, 세미 애디티브법에 의해 형성된 배선 패턴의 불량률을 30% 이하로 억제할 수 있다.In the copper clad laminate of the present invention, the number of pinholes with a diameter of 5 μm or more present in the conductor layer is 0.04 pieces/cm 2 or less, so the defect rate of the wiring pattern formed by the semi-additive method can be suppressed to 30% or less.
본 발명의 동박 적층판의 제조 방법에 따르면, 직경 5 ㎛ 이상의 핀홀이 0.04개/cm2 이하인 도체층을 갖는 동박 적층판을 제조할 수 있다.According to the method for manufacturing a copper clad laminate of the present invention, a copper clad laminate having a conductor layer having 0.04 pinholes/cm 2 or less with a diameter of 5 μm or more can be manufactured.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 동박 적층판의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a copper clad laminate according to an embodiment of the present invention.
다음에, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.Next, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
(동박 적층판)(copper clad laminate)
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 동박 적층판(1)은, 베이스 필름(10)과, 베이스 필름(10)의 표면에 형성된 도체층(20)을 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이 베이스 필름(10)의 편면에만 도체층(20)이 형성되어도 좋고, 베이스 필름(10)의 양면에 도체층(20)이 형성되어도 좋다.As shown in FIG. 1, the copper clad laminate 1 according to an embodiment of the present invention includes a base film 10 and a conductor layer 20 formed on the surface of the base film 10. As shown in FIG. 1, the conductor layer 20 may be formed on only one side of the base film 10, or the conductor layer 20 may be formed on both sides of the base film 10.
베이스 필름(10)으로서 폴리이미드 필름, 액정 폴리머(LCP) 필름 등의 수지 필름을 이용할 수 있다. 도체층(20)은, 스퍼터링 등의 건식 성막법에 의해 성막되는 금속층(21)과, 전해 도금에 의해 성막되는 구리 도금 피막(22)을 포함한다. 금속층(21)과 구리 도금 피막(22)은 베이스 필름(10)의 표면에 이 순서로 적층되어 있다.As the base film 10, a resin film such as a polyimide film or a liquid crystal polymer (LCP) film can be used. The conductor layer 20 includes a metal layer 21 formed by a dry film forming method such as sputtering, and a copper plating film 22 formed by electrolytic plating. The metal layer 21 and the copper plating film 22 are laminated in this order on the surface of the base film 10.
금속층(21)은 하지 금속층(21a)과 구리 박막층(21b)을 포함한다. 하지 금속층(21a)과 구리 박막층(21b)은 베이스 필름(10)의 표면에 이 순서로 적층되어 있다. 일반적으로, 하지 금속층(21a)은, 니켈, 크롬, 또는 니켈 크롬 합금을 포함한다. 하지 금속층(21a)은 없어도 좋다. 구리 박막층(21b)은 베이스 필름(10)의 표면에 하지 금속층(21a)을 통해 성막되어도 좋고, 하지 금속층(21a)을 통하지 않고 베이스 필름(10)의 표면에 직접 성막되어도 좋다.The metal layer 21 includes an underlying metal layer 21a and a copper thin film layer 21b. The base metal layer 21a and the copper thin film layer 21b are laminated on the surface of the base film 10 in this order. Generally, the base metal layer 21a contains nickel, chromium, or a nickel-chromium alloy. The underlying metal layer 21a may be absent. The copper thin film layer 21b may be deposited on the surface of the base film 10 through the base metal layer 21a, or may be formed directly on the surface of the base film 10 without passing through the base metal layer 21a.
특별히 한정되지 않지만, 베이스 필름(10)의 두께는 10∼100 ㎛가 일반적이다. 하지 금속층(21a)의 두께는 5∼50 nm가 일반적이고, 구리 박막층(21b)의 두께는 50∼400 nm가 일반적이다. 세미 애디티브법에 의해 가공되는 동박 적층판(1)의 경우, 도체층(20)의 두께는, 0.4∼3.0 ㎛가 일반적이다.Although not particularly limited, the thickness of the base film 10 is generally 10 to 100 μm. The thickness of the underlying metal layer 21a is generally 5 to 50 nm, and the thickness of the copper thin film layer 21b is generally 50 to 400 nm. In the case of the copper clad laminate 1 processed by the semi-additive method, the thickness of the conductor layer 20 is generally 0.4 to 3.0 μm.
세미 애디티브법에 의해 동박 적층판(1)을 가공하면 플렉시블 프린트 배선판을 제조할 수 있다. 세미 애디티브법에 의한 플렉시블 프린트 배선판의 제조는, 다음 절차에 의해 행해진다. 우선, 동박 적층판(1)의 구리 도금 피막(22)의 표면에 레지스트층을 형성한다. 이어서, 레지스트층 중 배선 패턴을 형성하는 부분에 개구부를 형성한다. 이어서, 레지스트층의 개구부로부터 노출된 구리 도금 피막(22)을 음극으로 하여 전해 도금을 행하고, 배선부를 형성한다. 이어서, 레지스트층을 제거하고, 플래시 에칭 등에 의해 배선부 이외의 도체층(20)을 제거한다. 이것에 의해, 플렉시블 프린트 배선판이 얻어진다.A flexible printed wiring board can be manufactured by processing the copper clad laminate 1 by the semi-additive method. Manufacturing of a flexible printed wiring board by the semi-additive method is performed by the following procedure. First, a resist layer is formed on the surface of the copper plating film 22 of the copper clad laminate 1. Next, an opening is formed in the portion of the resist layer where the wiring pattern is formed. Next, electrolytic plating is performed using the copper plating film 22 exposed from the opening in the resist layer as a cathode to form a wiring portion. Next, the resist layer is removed, and the conductor layer 20 other than the wiring portion is removed by flash etching or the like. Thereby, a flexible printed wiring board is obtained.
세미 애디티브법에 의해 가공되는 동박 적층판(1)은 구리 도금 피막(22)이 얇기 때문에, 전해 도금에 의해 구리 도금 피막(22)을 성막할 때에 핀홀이 발생하기 쉽다. 세미 애디티브법에서는 전해 도금에 의해 구리 도금 피막(22) 상에 배선 패턴의 구리 도금을 적층한다. 이때, 구리 도금 피막(22)에 핀홀이 존재하면, 적층하는 구리 도금의 성장이 저해되어, 배선의 단선, 치핑 등의 결함이 생긴다. 특히, 칩 온 필름을 제조하는 경우, 배선폭이 15 ㎛ 이하의 미세 배선의 형성이 필요하기 때문에, 핀홀에 기인하는 배선의 결함이 생기기 쉽다.Since the copper clad laminate 1 processed by the semi-additive method has a thin copper plating film 22, pinholes are likely to occur when forming the copper plating film 22 by electrolytic plating. In the semi-additive method, copper plating of a wiring pattern is laminated on the copper plating film 22 by electrolytic plating. At this time, if a pinhole exists in the copper plating film 22, the growth of the laminated copper plating is inhibited, causing defects such as wire disconnection and chipping. In particular, when manufacturing a chip-on film, it is necessary to form fine wiring with a wiring width of 15 μm or less, so wiring defects due to pinholes are likely to occur.
도체층(20)의 핀홀의 수가 적을수록, 배선에 결함이 생기기 어려워, 배선 패턴의 불량률을 억제할 수 있다. 본 실시형태에 따른 동박 적층판(1)의 도체층(20)은, 직경 5 ㎛ 이상의 핀홀이 0.04개/cm2 이하이다. 이와 같이, 도체층(20)의 핀홀이 적기 때문에, 세미 애디티브법에 의해 형성된 배선 패턴의 불량률을 30% 이하로 억제할 수 있다.As the number of pinholes in the conductor layer 20 decreases, defects are less likely to occur in the wiring, and the defective rate of the wiring pattern can be suppressed. The conductor layer 20 of the copper clad laminate 1 according to this embodiment has 0.04 pinholes/cm 2 or less with a diameter of 5 μm or more. In this way, since there are few pinholes in the conductor layer 20, the defect rate of the wiring pattern formed by the semi-additive method can be suppressed to 30% or less.
(동박 적층판의 제조 방법)(Manufacturing method of copper clad laminate)
다음에, 본 발명의 일 실시형태에 따른 동박 적층판의 제조 방법을 설명한다.Next, a method for manufacturing a copper clad laminate according to an embodiment of the present invention will be described.
롤투롤 방식의 스퍼터링 장치를 이용하면, 긴 띠 모양의 베이스 필름(10)의 표면에 금속층(21)을 성막할 수 있다. 이하, 베이스 필름(10)의 표면에 금속층(21)을 성막한 것을 기재라고 부른다. 롤투롤 방식의 도금 장치를 이용하면, 긴 띠 모양의 기재의 표면에 구리 도금 피막(22)을 성막할 수 있다. 이것에 의해, 긴 띠 모양의 동박 적층판(1)이 얻어진다.Using a roll-to-roll sputtering device, the metal layer 21 can be formed on the surface of the long strip-shaped base film 10. Hereinafter, the metal layer 21 formed on the surface of the base film 10 is called a base material. Using a roll-to-roll plating device, a copper plating film 22 can be formed on the surface of a long strip-shaped substrate. As a result, a long strip-shaped copper clad laminate 1 is obtained.
도금 장치는, 롤투롤에 의해 긴 띠 모양의 기재를 반송하면서, 기재에 대하여 전해 도금을 행하는 장치이다. 도금 장치는 롤형으로 감겨진 기재를 풀어내는 공급 장치와, 도금 후의 기재[동박 적층판(1)]를 롤형으로 권취하는 권취 장치를 갖는다. 공급 장치와 권취 장치 사이의 반송 경로에는, 전처리조, 도금조, 후처리조가 배치되어 있다. 도금조에서는 전해 도금이 행해진다. 기재는 도금조 내에서 반송되면서, 전해 도금에 의해 그 표면에 구리 도금 피막(22)이 성막된다.A plating device is a device that performs electrolytic plating on a substrate while conveying a long strip-shaped substrate by roll-to-roll. The plating device has a supply device that unwinds the substrate wound into a roll, and a winding device that winds the substrate (copper clad laminate 1) after plating into a roll. A pre-treatment tank, a plating tank, and a post-treatment tank are disposed on the conveyance path between the supply device and the winding device. Electrolytic plating is performed in a plating bath. While the substrate is transported within the plating tank, a copper plating film 22 is formed on its surface by electrolytic plating.
도금조에는 구리 도금액이 저류되어 있다. 구리 도금액은 수용성 구리염을 포함한다. 구리 도금액에 일반적으로 이용되는 수용성 구리염이라면 특별히 한정되지 않고 이용된다. 구리 도금액은 황산을 포함하여도 좋다. 황산의 첨가량을 조정함으로써, 구리 도금액의 pH 및 황산 이온 농도를 조정할 수 있다. 구리 도금액은 일반적으로 도금액에 첨가되는 첨가제를 포함하여도 좋다. 첨가제로서, 브라이트너 성분, 레벨러 성분, 폴리머 성분, 염소 성분 등으로부터 선택된 1종류를 단독으로 이용하여도 좋고, 2종류 이상을 조합하여 이용하여도 좋다.Copper plating solution is stored in the plating tank. The copper plating solution contains a water-soluble copper salt. Any water-soluble copper salt commonly used in copper plating solutions can be used without particular limitation. The copper plating solution may contain sulfuric acid. By adjusting the amount of sulfuric acid added, the pH and sulfuric acid ion concentration of the copper plating solution can be adjusted. The copper plating solution may contain additives that are generally added to the plating solution. As an additive, one type selected from brightener components, leveler components, polymer components, chlorine components, etc. may be used individually, or two or more types may be used in combination.
구리 도금액의 각 성분의 함유량은 임의로 선택할 수 있다. 단, 구리 도금액은 구리를 15∼70 g/L, 황산을 20∼250 g/L 함유하는 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 구리 도금 피막(22)을 충분한 속도로 성막할 수 있다. 구리 도금액은 브라이트너 성분을 1∼50 mg/L 함유하는 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 석출 결정을 미세화하여 구리 도금 피막(22)의 표면을 평활하게 할 수 있다. 구리 도금액은 레벨러 성분을 1∼300 mg/L 함유하는 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 돌기를 억제하여 평탄한 구리 도금 피막(22)을 성막할 수 있다. 구리 도금액은 폴리머 성분을 10∼1,500 mg/L 함유하는 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 기재 단부에 대한 전류 집중을 완화하여 균일한 구리 도금 피막(22)을 성막할 수 있다. 구리 도금액은 염소 성분을 20∼80 mg/L 함유하는 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 이상 석출을 억제할 수 있다.The content of each component of the copper plating solution can be arbitrarily selected. However, the copper plating solution preferably contains 15 to 70 g/L of copper and 20 to 250 g/L of sulfuric acid. By doing so, the copper plating film 22 can be formed at a sufficient speed. The copper plating solution preferably contains 1 to 50 mg/L of brightener component. By doing so, the precipitated crystals can be refined to make the surface of the copper plating film 22 smooth. The copper plating solution preferably contains 1 to 300 mg/L of leveler component. By doing so, protrusions can be suppressed and a flat copper plating film 22 can be formed. The copper plating solution preferably contains 10 to 1,500 mg/L of polymer component. By doing so, current concentration at the end of the substrate can be alleviated and a uniform copper plating film 22 can be formed. The copper plating solution preferably contains 20 to 80 mg/L of chlorine component. By doing so, abnormal precipitation can be suppressed.
구리 도금액의 온도는 20∼35℃가 바람직하다. 또한, 도금조 내의 구리 도금액을 교반하는 것이 바람직하다. 예컨대, 노즐로부터 분출시킨 구리 도금액을 기재에 분사함으로써, 구리 도금액을 교반할 수 있다.The temperature of the copper plating solution is preferably 20 to 35°C. Additionally, it is preferable to stir the copper plating solution in the plating bath. For example, the copper plating solution can be stirred by spraying the copper plating solution ejected from a nozzle onto the substrate.
전해 도금에 있어서의 전류 밀도와 도금 시간에 따라 구리 도금 피막(22)의 두께를 조정할 수 있다. 예컨대, 도체층(20)의 두께가 0.4∼3.0 ㎛가 되도록, 구리 도금 피막(22)의 두께가 조정된다.The thickness of the copper plating film 22 can be adjusted according to the current density and plating time in electrolytic plating. For example, the thickness of the copper plating film 22 is adjusted so that the thickness of the conductor layer 20 is 0.4 to 3.0 μm.
도금 장치는 기재를 반송하기 위한 각종 롤러를 갖는다. 도금 장치가 갖는 롤러 중, 기재의 도금면에 접촉하는 모든 롤러로서, 반송면(롤러 외주면 중 기재의 도금면에 접촉하는 영역)의 표면 조도(Rmax)가 0.1 ㎛ 이하인 롤러를 이용한다. 그렇게 하면, 전해 도금에 의해 구리 도금 피막(22)을 성막할 때에 핀홀이 발생하기 어렵다. 그 때문에, 직경 5 ㎛ 이상의 핀홀이 0.04개/cm2 이하인 도체층(20)을 갖는 동박 적층판(1)을 제조할 수 있다.The plating device has various rollers for conveying the substrate. Among the rollers included in the plating device, all rollers that contact the plating surface of the substrate are rollers with a surface roughness (Rmax) of 0.1 μm or less on the conveying surface (the area in contact with the plating surface of the substrate on the outer peripheral surface of the roller). By doing so, pinholes are unlikely to be generated when forming the copper plating film 22 by electrolytic plating. Therefore, the copper-clad laminate 1 having the conductor layer 20 having 0.04 pinholes/cm 2 or less with a diameter of 5 μm or more can be manufactured.
실시예Example
(공통 조건)(common conditions)
베이스 필름으로서, 폭 570 mm, 두께 34 ㎛의 긴 띠 모양의 폴리이미드 필름(우베코산사 제조 Upilex)을 준비하였다. 베이스 필름을 마그네트론 스퍼터링 장치에 세팅하였다. 마그네트론 스퍼터링 장치 내에는 니켈 크롬 합금 타겟과 구리 타겟이 설치되어 있다. 니켈 크롬 합금 타겟의 조성은 Cr이 20 질량%, Ni이 80 질량%이다. 진공 분위기 하에서, 베이스 필름의 편면에, 두께 25 nm의 니켈 크롬 합금을 포함하는 하지 금속층을 형성하고, 그 위에 두께 100 nm의 구리 박막층을 형성하였다.As a base film, a long strip-shaped polyimide film (Upilex manufactured by Ubeko San Co., Ltd.) with a width of 570 mm and a thickness of 34 μm was prepared. The base film was set in a magnetron sputtering device. A nickel chromium alloy target and a copper target are installed in the magnetron sputtering device. The composition of the nickel chromium alloy target is 20 mass% Cr and 80 mass% Ni. Under a vacuum atmosphere, a base metal layer containing nickel chromium alloy with a thickness of 25 nm was formed on one side of the base film, and a copper thin film layer with a thickness of 100 nm was formed thereon.
롤투롤 방식의 도금 장치를 이용하여 기재의 편면에 구리 도금 피막을 성막하여 동박 적층판을 얻었다. 도금조에 저류되는 구리 도금액은 황산구리를 120 g/L, 황산을 70 g/L, 브라이트너 성분을 16 mg/L, 레벨러 성분을 20 mg/L, 폴리머 성분을 1,100 mg/L, 염소 성분을 50 mg/L 함유한다. 브라이트너 성분으로서 비스(3-술포프로필)디술피드(RASCHIG GmbH사 제조의 시약)를 이용하였다. 레벨러 성분으로서 디알릴디메틸암모늄클로라이드-이산화황 공중합체(닛토보메디칼 가부시키가이샤 제조 PAS-A-5)를 이용하였다. 폴리머 성분으로서 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜 공중합체(니치유 가부시키가이샤 제조 유니루브 50MB-11)를 이용하였다. 염소 성분으로서 염산(와코쥰야쿠고교 가부시키가이샤 제조의 35% 염산)을 이용하였다.A copper plating film was deposited on one side of the substrate using a roll-to-roll plating device to obtain a copper clad laminate. The copper plating solution stored in the plating tank contains 120 g/L of copper sulfate, 70 g/L of sulfuric acid, 16 mg/L of brightener component, 20 mg/L of leveler component, 1,100 mg/L of polymer component, and 50 mg of chlorine component. /L contains. As a brightener ingredient, bis(3-sulfopropyl)disulfide (a reagent manufactured by RASCHIG GmbH) was used. As a leveler component, diallyldimethylammonium chloride-sulfur dioxide copolymer (PAS-A-5 manufactured by Nittobo Medical Co., Ltd.) was used. As a polymer component, polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymer (Unilub 50MB-11 manufactured by Nichiyu Corporation) was used. As a chlorine component, hydrochloric acid (35% hydrochloric acid manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used.
(실시예 1)(Example 1)
도금 장치가 갖는 롤러 중, 기재의 도금면에 접촉하는 모든 롤러로서, 반송면의 표면 조도(Rmax)가 0.068∼0.074 ㎛인 롤러를 이용하였다. 도체층의 두께가 0.4 ㎛가 되도록 구리 도금 피막의 두께를 조정하였다.Among the rollers included in the plating apparatus, all rollers in contact with the plating surface of the substrate were rollers with a surface roughness (Rmax) of the conveying surface of 0.068 to 0.074 μm. The thickness of the copper plating film was adjusted so that the thickness of the conductor layer was 0.4 μm.
(실시예 2)(Example 2)
도금 장치가 갖는 롤러 중, 기재의 도금면에 접촉하는 모든 롤러로서, 반송면의 표면 조도(Rmax)가 0.068∼0.074 ㎛인 롤러를 이용하였다. 도체층 두께가 2.0 ㎛가 되도록 구리 도금 피막의 두께를 조정하였다.Among the rollers included in the plating apparatus, all rollers in contact with the plating surface of the substrate were rollers with a surface roughness (Rmax) of the conveying surface of 0.068 to 0.074 μm. The thickness of the copper plating film was adjusted so that the conductor layer thickness was 2.0 μm.
(실시예 3)(Example 3)
도금 장치가 갖는 롤러 중, 기재의 도금면에 접촉하는 모든 롤러로서, 반송면의 표면 조도(Rmax)가 0.068∼0.074 ㎛인 롤러를 이용하였다. 도체층의 두께가 3.0 ㎛가 되도록 구리 도금 피막의 두께를 조정하였다.Among the rollers included in the plating apparatus, all rollers in contact with the plating surface of the substrate were rollers with a surface roughness (Rmax) of the conveying surface of 0.068 to 0.074 μm. The thickness of the copper plating film was adjusted so that the thickness of the conductor layer was 3.0 μm.
(비교예 1)(Comparative Example 1)
도금 장치가 갖는 롤러 중, 기재의 도금면에 접촉하는 모든 롤러로서, 반송면의 표면 조도(Rmax)가 4.003∼4.218 ㎛인 롤러를 이용하였다. 도체층의 두께가 3.0 ㎛가 되도록 구리 도금 피막의 두께를 조정하였다.Among the rollers included in the plating apparatus, all rollers in contact with the plating surface of the substrate were rollers with a surface roughness (Rmax) of the conveying surface of 4.003 to 4.218 μm. The thickness of the copper plating film was adjusted so that the thickness of the conductor layer was 3.0 μm.
(비교예 2)(Comparative Example 2)
도금 장치가 갖는 롤러 중, 기재의 도금면에 접촉하는 모든 롤러로서, 반송면의 표면 조도(Rmax)가 7.101∼7.129 ㎛인 롤러를 이용하였다. 도체층의 두께가 0.5 ㎛가 되도록 구리 도금 피막의 두께를 조정하였다.Among the rollers included in the plating apparatus, all rollers in contact with the plating surface of the substrate were rollers with a surface roughness (Rmax) of the conveying surface of 7.101 to 7.129 μm. The thickness of the copper plating film was adjusted so that the thickness of the conductor layer was 0.5 μm.
실시예 1∼3 및 비교예 1, 2에서 얻어진 각 동박 적층판으로부터 250×160 mm의 시료를 잘라내었다. 각 시료를, 할로겐 램프를 광원으로 한 백라이트 조명으로 검사하고, 직경 5 ㎛ 이상의 핀홀수를 계수하였다. 검사는 육안으로 확인함으로써 행하고, 미리 준비해 둔 직경 5 ㎛의 핀홀의 견본과 비교하면서 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.Samples of 250 x 160 mm were cut from each copper clad laminate obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2. Each sample was inspected using backlight illumination using a halogen lamp as a light source, and the number of pinholes with a diameter of 5 μm or more was counted. The inspection was performed by visual inspection and comparison with a previously prepared sample of a pinhole with a diameter of 5 μm. The results are shown in Table 1.
표면 조도(Rmax)가 0.068∼0.074 ㎛인 롤러를 이용한 실시예 1∼3은 모두 핀홀수가 0.04개/cm2 이하였다. 이에 반해, 표면 조도(Rmax)가 4.003∼4.218 ㎛ 또는 7.101∼7.129 ㎛인 롤러를 이용한 비교예 1, 2는 모두 핀홀수가 0.04개/cm2를 초과하였다. 이것으로부터, 표면 조도(Rmax)가 0.1 ㎛ 이하인 롤러를 이용하면, 직경 5 ㎛ 이상의 핀홀이 0.04개/cm2 이하의 도체층을 갖는 동박 적층판을 제조할 수 있는 것이 확인되었다.In Examples 1 to 3, which used rollers with a surface roughness (Rmax) of 0.068 to 0.074 ㎛, the number of pinholes was 0.04/cm 2 or less. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 using rollers with a surface roughness (Rmax) of 4.003 to 4.218 ㎛ or 7.101 to 7.129 ㎛, the number of pinholes both exceeded 0.04/cm 2 . From this, it was confirmed that by using a roller with a surface roughness (Rmax) of 0.1 μm or less, a copper-clad laminate having a conductor layer with 0.04 pinholes/cm 2 or less with a diameter of 5 μm or more can be manufactured.
다음에, 실시예 1∼3 및 비교예 1, 2에서 얻어진 각 동박 적층판을 가공하여 플렉시블 프린트 배선판을 제조하였다. 플렉시블 프린트 배선판의 제조는 다음 절차에 의해 행하였다. 동박 적층판의 구리 도금 피막의 표면에 드라이 필름 레지스트를 라미네이트하여, 복수의 배선 패턴을 배열한 레지스트 마스크를 형성하였다. 각 배선 패턴의 크기는 대략 70×40 mm이며, 최소 피치는 20 ㎛, 배선폭은 10 ㎛이다. 다음에, 레지스트 마스크의 개구부로부터 노출된 구리 도금 피막을 음극으로 하여 전해 도금을 행하고, 동박 적층판의 도체층과 합한 두께가 8 ㎛가 되도록, 구리 도금을 적층하였다.Next, each copper clad laminate obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 was processed to manufacture a flexible printed wiring board. Manufacturing of the flexible printed wiring board was carried out according to the following procedure. Dry film resist was laminated on the surface of the copper plating film of the copper clad laminate to form a resist mask in which a plurality of wiring patterns were arranged. The size of each wiring pattern is approximately 70 × 40 mm, the minimum pitch is 20 ㎛, and the wiring width is 10 ㎛. Next, electrolytic plating was performed using the copper plating film exposed from the opening of the resist mask as a cathode, and the copper plating was laminated so that the combined thickness of the conductor layer of the copper clad laminate was 8 μm.
레지스트 마스크의 개구부로부터 노출되는 적층한 구리 도금(배선 패턴)을 현미경으로 관찰하였다. 배선폭의 3분의 1 이상의 크기의 치핑 또는 단선이 존재하는 배선 패턴을 불량이라고 판단하고, 배선 패턴의 불량률을 구하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.The laminated copper plating (wiring pattern) exposed from the opening of the resist mask was observed under a microscope. A wiring pattern with chipping or disconnection of more than one-third of the wiring width was judged to be defective, and the defective rate of the wiring pattern was calculated. The results are shown in Table 1.
도체층의 핀홀수가 0.04개/cm2 이하인 실시예 1∼3은, 모두 불량률이 30% 이하이며, 허용 범위인 것이 확인되었다. 이것에 대하여, 도체층의 핀홀수가 0.07개/cm2, 0.10개/cm2인 비교예 1, 2는 모두 불량률이 30%를 초과하였다. 이것으로부터, 도체층의 핀홀수를 0.04개/cm2 이하로 하면, 세미 애디티브법에 의해 형성된 배선 패턴의 불량률이 30% 이하가 되는 것이 확인되었다.It was confirmed that Examples 1 to 3, in which the number of pinholes in the conductor layer was 0.04/cm 2 or less, all had defective rates of 30% or less, which were within the acceptable range. In contrast, Comparative Examples 1 and 2, in which the number of pinholes in the conductor layer were 0.07/cm 2 and 0.10/cm 2 , both had defective rates exceeding 30%. From this, it was confirmed that when the number of pinholes in the conductor layer was 0.04/cm 2 or less, the defect rate of the wiring pattern formed by the semi-additive method was 30% or less.
또한, 표 1로부터, 도체층의 핀홀수가 적을수록, 배선 패턴의 불량률이 낮아지는 것을 알 수 있었다. 핀홀수를 0.04개/cm2 이하로 하면, 불량률을 27% 이하로 할 수 있다. 핀홀수를 0.02개/cm2 이하로 하면, 불량률을 21% 이하로 할 수 있다. 핀홀수를 0.01개/cm2 이하로 하면, 불량률을 18% 이하로 할 수 있다.Additionally, from Table 1, it can be seen that the smaller the number of pinholes in the conductor layer, the lower the defect rate of the wiring pattern. If the number of pinholes is set to 0.04/cm 2 or less, the defect rate can be reduced to 27% or less. If the number of pinholes is set to 0.02/cm 2 or less, the defect rate can be reduced to 21% or less. If the number of pinholes is set to 0.01/cm 2 or less, the defect rate can be reduced to 18% or less.
1 : 동박 적층판 10 : 베이스 필름
20 : 도체층 21 : 금속층
21a : 하지 금속층 21b : 구리 박막층
22 : 구리 도금 피막1: Copper clad laminate 10: Base film
20: conductor layer 21: metal layer
21a: base metal layer 21b: copper thin film layer
22: Copper plating film
Claims (4)
도금 장치를 이용하여, 롤투롤에 의해 기재를 반송하면서, 전해 도금에 의해 상기 기재의 표면의 구리 도금 피막을 성막하여, 두께가 0.4∼3.0 ㎛이고 직경 5 ㎛ 이상의 핀홀이 0.04개/cm2 이하인 도체층을 갖는 동박 적층판을 얻는 데 있어서,
상기 도금 장치는, 상기 기재의 도금면에 접촉하는 모든 롤러의 반송면의 표면 조도(Rmax)가 0.1 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 동박 적층판의 제조 방법.A method of manufacturing a copper clad laminate, comprising:
Using a plating device, while transporting the substrate by roll-to-roll, a copper plating film is formed on the surface of the substrate by electrolytic plating, and the thickness is 0.4 to 3.0 ㎛ and the number of pinholes with a diameter of 5 ㎛ or more is 0.04/cm 2 or less. In obtaining a copper clad laminate having a conductor layer,
A method of producing a copper clad laminate, wherein the plating device has a surface roughness (Rmax) of the conveying surfaces of all rollers in contact with the plating surface of the substrate of 0.1 μm or less.
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