KR20030041961A

KR20030041961A - 연성 회로용 액정 중합체

Info

Publication number: KR20030041961A
Application number: KR10-2003-7000729A
Authority: KR
Inventors: 뤼 양; 구오핑 마오
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
Priority date: 2000-07-18
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2003-05-27
Also published as: DE60020405D1; KR100780973B1; JP2004504439A; EP1303575A1; TW593633B; WO2002006423A1; AU2001227246A1; DE60020405T2; US6403211B1; ATE296336T1; CN1479773A; CN1218015C; EP1303575B1

Abstract

본 발명은 액정 중합체를 50 내지 120℃의 온도에서 에칭하는데 적합한 에칭 조성물을 제공하도록 알칼리 금속염의 35 내지 55 중량% 수용액 및 이 수용액중에 용해된 10 내지 35 중량%의 가용화제를 포함하는 에칭 조성물을 사용하여 관통 홀 및 관련 형상의 공극이 내부에 형성된 액정 중합체 필름을 포함하는 연성 회로를 제공한다.

Description

연성 회로용 액정 중합체 {Liquid Crystal Polymers for Flexible Circuits}

중합체 필름 기재에 대한 에칭된 구리 또는 인쇄된 중합체 후막 회로 패턴은 연성 회로 또는 연성 인쇄 배선으로서 언급될 수 있다. 명칭이 나타내는 바와 같이, 연성 회로는 전도체를 손상시키지 않으면서 움직이고 구부리고 비틀어서 상이한 형상 및 독특한 패키지 크기에 순응하도록 할 수 있다. 원래 벌키 배선 하니스를 대체하도록 설계된 연성 회로는 종종 현행 절단 연부 전자 조립체에 필요한 소형화 및 이동에 대한 유일한 해결책이다. 복잡한 소자를 위한 얇고 경중량이고 이상적인 연성 회로 설계 해결책은 단일 측면의 전도성 경로로부터 복잡한 다층 3차원 패키지의 범위에 이른다.

연성 전자 패키징에 통상 사용되는 유전 필름 기재는 폴리이미드, 폴리에스테르 테레프탈레이트, 랜덤 섬유 아라미드 및 폴리비닐 클로라이드를 포함한다. 전자 소자 설계에서의 변화는 앞서 기재된 기판의 전기적 성능 및 처리 능력을 능가하는 특성을 갖는 새로운 물질에 대한 필요성을 야기시킨다. 예를 들어, 보다낮은 유전 상수는 보다 빠른 전기적 신호 전달을 허용하고, 양호한 열적 성능은 패키지를 위한 냉각을 용이하게 하고, 보다 높은 유리 전이 또는 용융 온도는 고온에서 패키지 성능을 개선시키고 보다 낮은 수분 흡수는 점점 더 높은 주파수에서 신호 및 데이타 처리를 가능하게 한다.

폴리이미드 필름은 복잡한 절단 연부 전자 조립체의 요건을 충족하는 연성 회로에 통상 사용되는 기판이다. 이 필름은 열안정성 및 낮은 유전상수와 같은 우수한 특성을 가지나, 전자 부품이 작동할 수 있는 속도 또는 주파수에서 추가 이득에 제한된 인자를 나타낸다. 폴리이미드 필름을 사용하여 더욱 발전시키는데 있어서 주요 단점은 폴리이미드가 고 주파수 소자 성능을 방해하는 수준으로 수분을 흡수하는 방식과 관련된다. 고 주파수 작업은 수분 흡수에 덜 민감성을 갖는 기판 재료의 확인 또는 개발을 요구할 것이다.

액정 중합체(LCP) 필름은 고 주파수 성능이 개선된 연성 회로용 기판으로서 적합한 재료를 나타낸다. 일반적으로, 액정 중합체 필름은 낮은 유전 손실을 가지며 폴리이미드 필름보다 덜 수분을 흡수한다. 액정 중합체의 이러한 유익한 특성은 앞서 공지되어 있었으나 처리의 어려움으로 인해 복잡한 전자 조립체에 대한 액정 중합체의 응용이 방해되었다.

다축, 예를 들어 이축 필름 처리 기술의 개발은 연성 회로 용도에 대한 액정 중합체 필름의 사용을 확대시켰다. 미국 특허 4,975,312호는 X-Y 방향에서의 재단된 열팽창 계수 및 약 100 ㎛ 이하의 두께를 갖는 다축 배향된 써모트로픽 액정 중합체 필름으로부터 제조된 인쇄 배선판 기판을 기재하고 있다. 이 유형의 물질은연성 회로 기판으로서 폴리이미드 필름에 대해 몇가지 잠재적 이점을 제공한다. 그러한 잠재적 이점은 액정 필름 기판의 하나 이상의 층에 의해 지지된 단층 또는 다층 회로 구조물을 제조하기 위해 쉽게 이용가능한 처리 기술을 사용할 수 있게 하였다. 다층 연성 회로는 함께 적층되고 드릴 및 도금으로 처리되어 도금된 관통 홀을 형성한 단면 또는 양면 연성 회로의 3개 이상의 층의 조합물이다. 이는 다수의 납땜 작업을 이용할 필요가 없이 다양한 층들 사이에 전도성 경로를 생성한다.

관통 홀의 형성을 위한 드릴링에 대한 언급은 액정 중합체 필름에서 비아 및 관련 회로 형태 형성을 위한 기계적 드릴링, 펀칭, 레이저 어블레이션 및 플라즈마 드릴링과 같은 물리적 방법에 대한 강조를 반영한다. 연성 회로 기판에서 홀 형성을 위한 통상의 드릴링 및 관련 기술에 대한 대안이 야마이찌 코포레이션(Yamaichi Corporation)에 의해 Y-FLEX(상표명)으로서 도입되었다. Y-FLEX(상표명)를 기술하는 정보는 LCP 수지 절연 물질을 사용하고 내부 전도성 범프 층 접속부를 사용하는 마이크로비아 연성 배선판으로서 그를 제시하고 있다. Y-FLEX(상표명) 다층 회로의 상호접속은 관통 홀에 대한 필요없이 절연 LCP 층을 관통하는 전도성 범프에 의해 생성된다.

상기 개요한 여러 물리적 방법이 LCP중에 홀 및 관련 형상의 공극을 생성하지만, 액정 중합체 기판을 사용하여 연성 회로를 제조하는 화학적 방법에 대한 보고는 없다. 폴리이미드 기판에 대한 화학적 에칭 용액은 폴리이미드 기재의 연성 회로의 제조에 대해 공지되어 있다. 그러나, 유럽 특허 출원 EP 0832918 A1에 나타난 바와 같이, 모든 유형의 폴리이미드에서 회로 형태를 현상할 수 있는 단일 에칭 조성물은 없다. 에칭 용액의 선택은 특정 폴리이미드의 제조에 사용되는 물질에 따라 달라지는 것처럼 보인다. 또한, 수성 현상가능한 포토레지스트는 공개 출원(EP 0832918호)에 기재된 에칭 조성물의 격렬한 공격하에 붕괴한다.

폴리이미드 필름보다 낮은 용해도를 갖는 액정 중합체 필름은 인-라인 화학적 시스템 및 공지된 에칭 조성물을 사용해서는 효과적으로 처리될 수 없다. 관통 홀을 형성하는 액정 중합체 필름을 화학적으로 에칭하는 것에 대한 보고는 없다. 관통 홀을 형성하는 화학적 에칭이 유리한데 이는 통상의 물리적 방법에 의해 제조될 수 없는 지지되지 않은 또는 캔틸레버드(cantilevered) 리드 구조물을 형성하기 때문이다.

물리적 드릴링 및 관련 방법의 몇몇 단계가 주요 연성 회로 제조 라인과 별도로 값비싼 장치를 필요로 하는 경향이 있기 때문에, 액정 중합체 기판을 사용한 연성 회로의 더욱 비용 효과적인 방법에 대한 필요성이 존재한다. 추가의 이점은 지지되지 않은 리드선을 포함하는 연성 회로를 제공하는 것일 것이다.

<발명의 요약>

본 발명은 연성 회로 기판으로서 액정 중합체(LCP)를 포함하는 필름중 관통 홀 및 다른 형상의 공극의 제어가능한 에칭을 위한 수성 화학적 용액을 제공한다. LCP 필름은 현행 캡톤(Kapton) 폴리이미드 필름으로 달성가능한 속도를 초과하는 속도로 에칭될 수 있다. 이는 화학적 에칭 용액의 조성을 조정함으로써 가능해진다. 새로운 에칭제는 연성 회로 제조용 에칭가능한 기판, 특히 고성능 연성 회로로서 폴리이미드를 대체하는 LCP 필름의 대체 사용을 가능하게 한다. 화학적으로에칭된 LCP 연성 회로는 드릴링, 레이저 어블레이션 및 관련된 통상의 물리적 방법을 사용하여 처리되는 폴리이미드 및 LCP 필름의 가능성을 뛰어넘는 새로운 기회를 만족시키면서 더욱 정교한 전자 조립체의 필요성을 충족시킬 것이다.

본원에서 에칭제로서 언급되는 고도의 알칼리성 현상 용액은 알칼리 금속염 및 가용화제를 포함한다. 알칼리 금속염 단독의 용액이 폴리이미드용 에칭제로서 사용될 수 있으나 가용화제의 부재하에 LCP를 현상하는데 비효과적이다. 통상, 가용화제는 아민 화합물, 바람직하게는 알칸올아민이다. 본 발명에 따른 에칭 용액중 아민의 효능은 알칼리 금속 수산화물, 특히 수산화칼륨을 포함하여 알칼리 금속염의 비교적 좁은 농도 범위의 사용에 따라 달라진다. 이는 액정 중합체를 기재로 하는 연성 회로를 현상하기 위한 작업시 이중 메카니즘이 존재한다는 것을 나타내며, 즉 아민은 LCP용 가용화제로서 작용하나 바람직하게는 수용액중 알칼리 금속염의 제한된 농도 범위내에서 작용한다는 것을 나타낸다. 에칭 용액의 제한된 범위의 발견은 드릴링, 펀칭 또는 레이저 어블레이션의 현행 방법을 사용하여 앞서 달성할 수 없는 미세하게 구조된 형태를 갖는 연성 인쇄 회로의 제조를 가능하게 한다. 본 발명에 따른 에칭 수용액 및 방법을 사용하면 앞서 언급한 물리적 방법을 사용하여 달성될 수 없는 지지되지 않은 리드선(또한, 캔틸레버드 리드선으로 공지됨) 및 각이 있는 측벽을 갖는 비아를 포함하는 연성 회로가 제조된다.

특히, 본 발명은 액정 중합체용 에칭 조성물을 제공한다. 에칭 조성물은 액정 중합체를 50 내지 120℃의 온도에서 에칭하는데 적합한 에칭 조성물을 제공하도록 알칼리 금속염의 35 내지 55 중량% 수용액 및 이 수용액중에 용해된 10 내지 35중량%의 가용화제를 포함한다.

액정 중합체는 50 내지 120℃의 온도에서 액정 중합체를 에칭하는데 적합한 에칭 조성물을 제공하도록 알칼리 금속염의 35 내지 55 중량% 수용액 및 이 수용액중에 용해된 10 내지 35 중량%의 가용화제를 포함하는 에칭 조성물을 사용하여 관통 홀 및 관련 형상의 공극이 내부에 형성된 액정 중합체 필름을 포함하는 연성 회로를 제공하도록 본 발명에 따른 에칭 조성물로 에칭될 수 있다.

또한, 본 발명은 액정 중합체중 패턴의 에칭 방법을 포함한다. 적합한 공정 단계는 액정 중합체를 제공하는 단계, 액정 중합체에 포토레지스트의 층을 도포하는 단계, 포토레지스트를 조사 패턴으로 노출하여 조사선에 노출된 포토레지스트의 부분을 가교결합하는 단계 및 현상제 용액을 사용하여 비노출된 포토레지스트를 제거하는 단계를 포함한다. 이는 약 50 내지 약 120℃의 온도에서 알칼리 금속염의 약 35 내지 약 55 중량% 수용액 및 이 수용액중에 용해된 약 10 내지 약 35 중량%의 가용화제를 포함하는 에칭 조성물과의 접촉에 의해 에칭될 수 있는 액정 중합체의 부분을 노출시킨다. 에칭 조성물은 에칭제중의 침지에 의해 또는 스프레이 에칭 기술을 이용하여 앞서 액정 중합체의 비노출된 부분을 에칭한다.

본원에서 사용되는 백분율로서 포함된 모든 양은 지정된 성분의 중량 백분율을 가리킨다.

본 발명은 연성(flexible) 회로 용도에 사용하기에 적합한 낮은 유전 상수 필름, 특히 액정 중합체(LCP) 필름을 포함하는 연성 복합물의 화학적 에칭에 관한 것이다.

본 발명은 현재 시판되고 있는 연성 회로 기판, 특히 캡톤(KAPTON)(상표명) 및 아피칼(APICAL)(상표명)과 같은 폴리이미드 필름보다 높은 주파수에서 작업할수 있는 연성 회로용 필름 기판을 제공한다. 빠른 전자 소자에 대한 요구에 부응하여 보다 높은 주파수 성능의 달성은 비교적 처리하기 어려운 것이라 생각되었던 적이 있는 액정 중합체의 처리 방법의 점진적 발전으로부터 야기된다. 미국 특허 4,975,312호에 기재된 공정 개발은 상표명 벡트라(VECTRA)(등록상표)(나프탈렌 기재임, Hoechst Celanese Corp.에서 시판됨) 및 크시달(XYDAR)(등록상표)(비페놀 기재임, Amoco Performance Products에서 시판됨)로 확인되는 상업적으로 시판되는 액정 중합체(LCP)의 다축(예를 들어, 이축) 배향된 써모트로픽 중합체 필름을 제공하였다. 이 유형의 다축 배향된 LCP 필름은 연성 인쇄 회로 및 회로 상호접속에 적합한 기판을 나타낸다. LCP 필름의 특성은 전기 절연, 포화시 0.5% 미만의 수분 흡수도, 도금된 관통 홀에 사용되는 구리의 열팽창 계수에 근접하는 열팽창 계수, 및 1 kHz 내지 45 GHz의 기능 주파수 범위에 대해 3.5를 초과하지 않는 유전 상수를 포함한다.

다축 배향된 LCP 필름의 개발은 연성 회로용 필름 기판을 제공하지만 그러한 연성 회로를 형성하기 위한 방법에서 제한되었다. 중요한 제한점은 LCP에 사용하기 위한 화학적 에칭 방법이 없다는 것이었다. 이 기술이 없다면, 지지되지 않은 캔틸레버드 리드선 또는 각이 있는 측벽을 갖는 관통 홀 또는 비아와 같은 복잡한 회로 구조물은 인쇄 회로 설계에 포함될 수 없다.

본 발명에 따른 진보는 연성 회로 기판으로서 다축 배향된 써모트로픽 액정 중합체를 포함하는 필름에서 지지되지 않은 리드선, 각이 있는 측벽을 갖는 관통 홀 및 다른 형상의 공극의 제어가능한 에칭을 위한 화학적 수용액를 제공한다. 화학적 에칭에 의한 처리후, LCP 필름 기판을 사용한 연성 회로는 낮은 수분 흡수도와 함께 그리고 그 때문에 고 주파수 작업의 추가 이점과 함께 유사하게 처리된 폴리이미드 필름의 모든 이점을 보유한다.

본 발명에 따른 연성 회로 구조물은 50℃(122℉) 내지 120℃(248℉)의 온도에서 수성 알칼리성 에칭제와 필름의 접촉시 LCP 중합체 필름을 에칭함으로써 얻어진다. LCP 필름중 지지되지 않은 리드선, 관통 홀 및 다른 회로 형태의 형성은 광 가교결합된 네가티브 작용 수성 처리성 포토레지스트의 마스크를 사용하여 중합체 필름의 일부의 보호를 요구한다. 에칭 공정시 포토레지스트는 실질적으로 팽윤 또는 LCP 중합체 필름으로부터의 박리를 나타내지 않는다.

본 발명에 따른 액정 중합체에 사용하는데 적합한 네가티브형 포토레지스트는 미국 특허 3,469,982호, 동 3,448,098호, 동 3,867,153호 및 동 3,526,504호에 개시된 것과 같은 네가티브 작용 수성 현상가능한 광중합체 조성물을 포함한다. 그러한 포토레지스트는 가교결합성 단량체 및 광개시제를 포함하는 1종 이상의 중합체 매트릭스를 포함한다. 포토레지스트에 통상 사용되는 중합체는 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트와 아크릴산의 공중합체, 스티렌과 말레산 무수물 이소부틸 에스테르의 공중합체 등을 포함한다. 가교결합성 단량체는 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트와 같은 멀티아크릴레이트일 수 있다.

본 발명에 따라 사용되는 상업적으로 시판되는 수성 염기, 예를 들어 탄산나트륨 현상가능한 네가티브 작용 포토레지스트는 듀폰 드 네모아 앤드 캄파니(duPont de Nemours and Co.)에서 시판되는 리스톤(RISTON) 포토레지스트 물질, 예를 들어 리스톤 4720과 같은 폴리메틸메타크릴레이트를 포함한다. 다른 유용한 예는 리로날(LeaRonal Inc.)에서 시판되는 AP850 및 히다찌 케미칼 캄파니(Hitachi Chemical Co., Ltd.)에서 시판되는 PHOTEC HU350을 포함한다. 상표명 AQUAMER를 사용한 포토레지스트 조성물은 헤르큘레스(Hercules Inc.)에서 시판된다. "SF" 및 "CF" 시리즈를 포함하여 여러 시리즈의 AQUAMER 포토레지스트가 존재하고, SF120, SF125 및 CF2.0이 이들 물질중 대표적이다.

폴리이미드 필름은 상호 소유된 미국 특허 5,227,008호에 기재된 바와 같이 수산화칼륨 단독의 용액을 사용하여 에칭될 수 있다. 그러나, 액정 중합체는 수산화칼륨에 의해 영향을 받지 않고 알칼리 금속의 수용성 염 및 LCP 필름용 가용화제와 조합된 암모니아를 포함하는 본 발명에 따른 고도의 알칼리성 에칭 수용액을 요구한다. 적합한 수용성 염은 수산화칼륨(KOH), 수산화나트륨(NaOH), 치환된 암모늄 수산화물, 예를 들어 테트라메틸암모늄 히드록시드 및 수산화암모늄을 포함한다. 낮은 수 용해도를 갖는 염기, 예를 들어 수산화리튬, 수산화알루미늄 및 수산화칼슘은 유용한 농도 미만에서 용액 포화로 인해 본 발명의 방법에 유용하지 않다. 에칭 용액의 유용한 농도는 에칭하려는 LCP 필름의 두께 뿐만 아니라 선택된 포토레지스트의 유형 및 두께에 따라 달라진다. 통상적인 유용한 농도는 35 내지 55 중량%, 바람직하게는 40 내지 50 중량%의 적합한 염 및 10 내지 35 중량%, 바람직하게는 15 내지 30 중량%의 가용화제이다. KOH의 사용은 KOH 함유 에칭제가 가장 짧은 시간으로 최적으로 에칭된 형태를 제공하기 때문에 고도의 알칼리성 용액을 제조하는데 바람직하다. 매우 바람직한 한 실시 양태는 43 내지 48 중량%의 농도의 수산화칼륨을 사용한다.

본 발명에 따른 에칭 용액용 가용화제는 에틸렌 디아민, 프로필렌 디아민 등을 포함하는 아민, 및 에탄올아민, 프로판올아민 등과 같은 알칸올아민으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 에칭의 조건하에, LCP 필름 기판의 마스킹되지 않은 영역은 예를 들어 알칼리 금속염의 충분히 진한 수용액의 존재하에 가용화제의 작용에 의해 가용성이 된다. 에칭에 요구되는 시간은 에칭하려는 필름의 유형 및 두께에 따라 달라지고 통상 30초 내지 10분이다. 진한 KOH 및 에탄올아민의 바람직한 에칭 용액을 사용하는 경우 50 ㎛(2.0 mil) LCP 필름에 대한 에칭 시간은 30초 내지 240초이다. 에칭 용액은 일반적으로 50℃(122℉) 내지 120℃(248℉), 바람직하게는 70℃(160℉) 내지 95℃(200℉)의 온도에서 존재한다.

본 발명은 에칭제중 가용화제의 농도 및 에칭 온도에 따라 관통 홀, 비아 및 블라인드 비아의 윤곽 변화를 허용한다. 10 내지 15 중량%의 에탄올아민을 함유하는 에칭제의 용액은 약 25 내지 약 35°의 관통 홀 각도를 제공하는 반면, 에칭 용액중 15 내지 30 중량%의 에탄올아민 농도는 약 35 내지 약 45°의 관통 홀 측벽 각도를 제공한다. 또한, 측벽 각도는 35 중량% KOH 내지 55 중량% KOH의 농도 범위에 대해 측벽 각도가 약 25 내지 약 55°로 변화하도록 에칭 용액중 알칼리 금속 수산화물 농도에 따라 변한다. 측벽 각도의 변형은 드릴링, 펀칭 또는 레이저 어블레이션을 사용하는 경우 가능하지 않다. 이들 후자의 경우, 관통 홀의 벽은 실질적으로 평행하다.

본 발명에 따른 연성 회로의 제조는 다양한 공지된 예비 에칭 및 후 에칭 과정과 함께 사용될 수 있는 에칭 단계를 포함한다. 그러한 과정의 순서는 특정 용도에 바람직한 경우 달라질 수 있다. 통상의 단계 순서는 하기와 같이 기재될 수 있다:

수성 처리가능한 포토레지스트가 표준 적층 기술을 사용하여 중합체 필름 측면 및 구리 측면을 갖는 기판(W.L. Gore and Assoc.(일본 소재) 및 Kuraray Corp.(일본 소재)에서 시판됨)의 양면상에 적층된다. 통상, 기판은 25 ㎛ 내지 125 ㎛의 중합체 필름 층을 갖고 구리 층은 1 ㎛ 내지 5 ㎛ 두께이다.

포토레지스트의 두께는 25 ㎛ 내지 50 ㎛이다. 마스크를 통한 포토레지스트의 양면의 자외선 등에 대한 화상식 노출시, 포토레지스트의 노출부는 가교결합에 의해 불용성이 된다. 그 후, 레지스트는 목적하는 패턴이 적층물의 양면상에 얻어질 때까지 희석 수용액, 예를 들어 0.5 내지 1.5% 탄산나트륨 용액으로 비노출된 중합체의 제거에 의해 현상된다. 그 후, 적층물의 구리 면은 목적하는 두께로 더 도금된다. 그 후, LCP 필름의 화학적 에칭은 적층물을 50 내지 120℃의 온도에서 앞서 기재된 에칭 용액의 조에 배치하여 가교결합된 레지스트에 의해 피복되지 않은 LCP 중합체의 부분을 에칭 제거함으로써 진행된다. 이는 원래 얇은 구리층의 특정 영역을 노출시킨다. 그 후, 레지스트는 25 내지 80℃, 바람직하게는 25 내지 60℃에서 알칼리 금속 수산화물의 2 내지 5% 용액에서 적층물의 양면으로부터 스트리핑된다. 후속적으로, 원래 얇은 구리층의 노출된 부분은 LCP 필름을 손상시키지 않는 에칭제, 예를 들어 PERMA-ETCH(Electrochemicals, Inc.에서 시판됨)를 사용하여 에칭된다.

또다른 방법에서, 수성 처리가능한 포토레지스트는 표준 적층 기술을 이용하여 LCP 필름면과 구리면을 갖는 기판의 양면상으로 적층된다. 기판은 두께 25 ㎛ 내지 125 ㎛의 중합체 필름 층과 두께 9 ㎛ 내지 40 ㎛의 구리층으로 이루어진다. 그 후, 포토레지스트는 적합한 마스크를 통해 양면이 자외선 등에 노출되어 레지스트의 노출부를 가교결합한다. 그 후, 목적하는 패턴이 적층물의 양면상에 얻어질 때까지 화상이 희석 수용액으로 현상된다. 그 후, 구리층이 에칭되어 회로가 얻어지고 그에 따른 중합체 층의 부분이 노출된다. 그 후, 추가 에칭으로부터 노출된 중합체 필름 표면(구리 면상에서)을 보호하기 위해 수성 포토레지스트의 추가 층이 구리 면의 제1 레지스트상에 적층되고 조사원에 플러드(flood) 노출에 의해 가교결합된다. 그 후, 가교결합된 레지스트에 의해 피복되지 않은 중합체 필름(필름 면상에서)의 영역은 70 내지 120℃의 온도에서 알칼리 금속염 및 LCP 가용화제를 함유하는 에칭 용액으로 에칭된 후, 포토레지스트가 앞서 기재된 희석 염기성 용액으로 양면으로부터 스트리핑된다.

연성 회로, "TAB"(테이프 자동화 접합) 공정용 상호접속 접합 테이프, 마이크로플렉스 회로 등과 같은 마감된 제품을 얻기 위해, 통상의 처리를 사용하여 다수의 층들을 부가하고 구리 영역을 신뢰할만한 소자 상호접속에 요구되는 후속 납땜 과정 등을 위해 금, 주석 또는 니켈로 도금할 수 있다.

하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며 오직 청구범위에 의해 표현되는 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

하기에 기재된 3종의 LCP 물질을 사용하여 실험을 수행하였다.

필름 A - LCP/구리 적층물(W.L. Gore and Associates(일본 소재)).

필름 B - LCP/구리 적층물 K-CT(Kuraray Corporation(일본 소재)).

필름 C - LCP/구리 적층물 R-OC(Kuraray Corporation(일본 소재)).

액정 중합체의 에칭율을 에칭 용액중에 선택된 중합체의 필름을 용해시키는데 요구되는 시간을 측정함으로써 예측하였다. 필름 A를 레지스트 코팅된 필름을 사용하여 회로 형태의 에칭 성능에 대해 더 시험하였다. 에칭 용액 성능을 하기 등급 기준을 사용하여 가시적으로 평가하였다.

1=만족스러운 에칭 및 외관

3=한계 성능 또는 레지스트의 공격

5=불만족스러운 성능

에칭 용액

하기 표 1은 본 발명에 따라 액정 중합체 필름을 효과적으로 에칭하는데 적합한 에칭 용액 조성물 1 내지 8 뿐만 아니라 액정 필름 에칭의 요건을 일반적으로 만족시키지 않는 조성물 C1 내지 C6을 나타낸다.

에칭 용액 조성물 1 내지 8 및 C1 내지 C6
에칭 용액	조성물(중량%)%EA^*/%KOH/%물
1	20/40/40
2	33/40/27
3	10/45/45
4	20/45/35
5	19.3/48.2/32.5
6	10/50/50
7	20/38/42
8	15/44.7/40.3
C1	21.9/31.2/46.9
C2	33/33/34
C3	15.7/33.7/50.6
C4	17.6/35.6/45.8
C5	0/40/60
C6	0/50/50
^*EA=에탄올아민 KOH=수산화칼륨

에칭 용액중 액정 중합체 필름 용해도의 시험 조건

1 cm×1 cm 정사각형의 50 ㎛(2.0 mil) 두께의 액정 중합체 필름의 샘플을 에칭제 조중에 함유된 에칭 용액에 침지하였다. 에칭제의 온도를 85℃에서 유지하고 표 1에 나타낸 에칭 용액중 필름 샘플의 용해를 위한 시간을 기록하였다. 약 10분을 초과하는 시간은 불량한 에칭 성능을 나타내었다. 몇몇 에칭 혼합물은 액정 중합체 샘플을 신속히 용해하였지만, 액정 중합체를 수성 현상가능한 필름 레지스트 물질로 코팅한 경우 충분히 수행되지 않았다(도 2의 용액 C1 내지 C4 참조).

레지스트 코팅된 액정 중합체 필름의 시험 조건

듀폰으로부터 상표명 RISTON(상표명) 4720으로 시판되는 50 ㎛ 두께의 수성 레지스트의 2개의 층을 가열된 고무 롤로 한면이 50 ㎛(2.0 mil) LCP 필름이고 다른 면이 구리로 이루어지는 연성 기판에 적층하였다. 그 후, 적층물을 각각의 측면상에 포토툴(phototool) 또는 마스크를 통해 자외선으로 노출시키고 양면상에 탄산나트륨 0.75% 수용액으로 현상하여 목적하는 화상의 회로를 얻었다. 그 후, 구리를 적층물의 구리면상에 35 ㎛ 두께로 도금하였다. 그 후, LCP 면을 표 1에 기재된 조성물중 하나를 함유하는 에칭제 조에 침지함으로써 에칭하였다. 에칭제 조의 온도는 85℃(185℉)에서 조절하였다. 그 후, 각각의 레지스트를 물로 세척하고 레지스트를 25℃ 내지 85℃에서 2.5% KOH로 스트리핑하였다. 에칭된 필름의 상태를 평가하여 하기 표 2에 기록된 바와 같이 필름 A의 에칭 성능을 결정하였다.

용액 및 필름 A에 대한 에칭 시간
에칭 용액	LCP 필름	시간(분)단지 필름만	시간(분)+ 레지스트	에칭 성능
1	A	6.3	8.5	1
2	A	1.6	5.0	1
3	A	4.5	11.0	3
4	A	2.4	5.5	1
5	A	2.4	-	1
6	A	3.0	6.5	1
7	A	-	6.5	1
8	A	-	6.0	1
C1	A	4.0	10	5
C2	A	2.7	6.5	3
C3	A	5.2	10.0	5
C4	A	2.7	9.5	5
C5	A	26.4	-	5
C6	A	24.6	-	5

용액 및 필름 B에 대한 에칭 시간
에칭 용액	LCP 필름	시간(분)단지 필름만	에칭 성능
2	B	3.2	1
3	B	5.5	1
4	B	5.0	1
6	B	2.2	1
C1	B	>35.0	5
C2	B	14.2	5
C3	B	>35.0	5
C4	B	>30.0	5
C5	B	>72.0	5

용액 및 필름 C에 대한 에칭 시간
에칭 용액	LCP 필름	시간(분)단지 필름만	에칭 성능
2	C	3.5	1
3	C	5.7	1
4	C	5.2	1
6	C	2.3	1
C1	C	>35.0	5
C2	C	>10.0	5
C3	C	>60.0	5
C4	C	>30.0	5
C5	C	>72.0	5

에칭 수용액을 사용하여 승온에서 관통 홀 및 관련 형상의 공극이 내부에 형성된 액정 중합체 필름을 포함하는 연성 회로가 본원에 기재되어 있다. 본 발명의 개시 내용의 관점에서 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본원에 개시된 실시 양태를 변화시킬 수 있다는 것이 당업계의 숙련자에 의해 이해될 것이다.

Claims

액정 중합체를 50 내지 120℃의 온도에서 에칭하는데 적합한 에칭 조성물을 제공하도록 알칼리 금속염의 35 내지 55 중량% 수용액 및 이 수용액중에 용해된 10 내지 35 중량%의 가용화제를 포함하는 액정 중합체용 에칭 조성물.
액정 중합체를 50 내지 120℃의 온도에서 에칭하는데 적합한 에칭 조성물을 제공하도록 알칼리 금속염의 35 내지 55 중량% 수용액 및 이 수용액중에 용해된 10 내지 35 중량%의 가용화제를 포함하는 에칭 조성물을 사용하여 관통 홀 및 관련 형상의 공극이 내부에 형성된 액정 중합체 필름을 포함하는 연성(flexible) 회로.
제2항에 있어서, 하나 이상의 지지되지 않은 캔틸레버드(cantilevered) 리드선을 포함하는 연성 회로.
제2항에 있어서, 관통 홀이 상기 연성 회로에서 상기 에칭 조성물과 약 30초 내지 약 10분의 시간 동안 접촉시 형성되는 연성 회로.
액정 중합체를 제공하는 단계,

상기 액정 중합체에 포토레지스트의 층을 도포하는 단계,

포토레지스트를 조사 패턴으로 노출하여 조사선에 노출된 포토레지스트의 부분을 가교결합하는 단계,

비노출된 포토레지스트를 현상제 용액을 사용하여 제거하여 상기 액정 중합체의 부분을 노출시키는 단계, 및

상기 액정 중합체의 상기 부분을 50 내지 120℃의 온도에서 에칭하기 위한 에칭 조성물을 제공하도록 상기 액정 중합체를 알칼리 금속염의 35 내지 55 중량% 수용액 및 이 수용액중에 용해된 10 내지 35 중량%의 가용화제를 포함하는 에칭 조성물과 접촉시키는 단계

를 포함하는 액정 중합체중 패턴의 에칭 방법.