KR20080029835A - 플렉시블 기판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

작업성이 양호하고, 게다가 패턴 금속층에 두께가 있어도 제조의 용이성 및 패턴의 신뢰성이 뛰어난 플렉시블 기판을 간편한 방법으로 제조할 수 있는 플렉시블 기판의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 플렉시블 기판의 제조 방법은, 액정 폴리머층에 패턴 금속층이 매설되고, 상기 폴리머층면과 패턴 금속층의 외측 표면이 대략 동일 평면 상에 위치하도록 형성되는 플렉시블 기판의 제조 방법에 있어서, 액정 폴리머층 상에 볼록형의 임의의 패턴 금속층을 갖는 패턴 금속층이 부착된 기판을 준비하는 공정, 및 상기 패턴 금속층이 부착된 기판을 상기 액정 폴리머의 열 변형 온도 이상의 온도에서 가열, 가압하여 상기 액정 폴리머층에 패턴 금속층을 상대적으로 매설시키는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

플렉시블 기판의 제조 방법{PROCESS FOR PRODUCING FLEXIBLE SUBSTRATE}

본 발명은 플렉시블 기판의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 배선 기판, 전원 회로 기판 또는 열전 소자 기판에 사용되며, 도전성 또는 열전도성의 패턴 금속층이 절연층 또는 저열전도층인 액정 폴리머에 매설되어 이루어지는 플렉시블 기판의 제조 방법에 관한 것이다.

종래로부터 절연층(수지층)에 배선 회로(구리 등의 패턴 금속층)이 매설되고, 절연층 표면과 상기 배선 회로의 외측 표면이 대략 동일 평면 상에 위치하도록 형성된 매립 도체의 플렉시블 배선 기판이나 그 제조 방법이 제안된 바 있다.

예컨대 금속제 도금 기판 상에 하지인 패널 도금막을 형성하고, 이 패널 도금막 상에 배선 패턴을 도금에 의해 형성하고, 배선 패턴 상에 접착제층을 통하여 수지제의 베이스 플레이트를 배치한다. 베이스 플레이트를 가열하고 소정 압력으로 누름으로써 상기 접착제층이 상기 배선 패턴의 주위를 메우며, 이 배선 패턴과 대략 동일면을 이룬 상태에서 배선 패턴을 베이스 플레이트에 접착시켜 전사한다. 금속제 도금 기판을 식각 제거하고, 그 제거한 요철이 없는 동일 평면에 보호용 필 름을 씌운 인쇄 기판의 제조 방법이 제안되어 있다(예컨대 특허 문헌 1 참조). 이는 종래의 베이스 플레이트에 접착제를 통하여 배선 패턴판을 부착하고 패턴 형성한 것을 출발점으로 하는 것에 비하여 접착제층이 배선 패턴 상에 불거져나오지 않기 때문에 보호 필름에 요철의 욺이 없다고 되어 있다.

또한 도체 금속박과 그것을 지지하기 위한 지지 부재가 적층되어 이루어지는 적층 부재를 사용하여 도체 금속박을 패턴 가공하여 도체 패턴을 형성하는 공정과, 열가소성 수지로 이루어지는 수지 필름에 상기 적층 부재의 도체 패턴의 적어도 일부를 매립하는 공정과, 상기 수지 필름에 매립된 도체 패턴에서 지지 부재를 제거하는 공정을 구비하며, 도체 패턴이 수지 필름 속에 매립 형성되는 매립 도체 패턴 필름의 제조 방법이 제안되어 있다(예컨대 특허 문헌 2). 이러한 제조 방법도 지지 부재인 금속판을 식각 처리하여 제거하여 그 제거면이 도체 패턴과 매설 수지를 평활하게 하는 면이 되는 것이다.

그 이외에, 필름형 지지체에 도전성 금속박이 적층된 복합체의 도전성 금속박을 패턴화하고, 이 패턴화 면에 절연체층을 적층 배치하고 가압 일체화하는 방법이 제안되었으며, 그 절연체층의 재료에 액정 폴리머가 예시되어 있다(예컨대 특허 문헌 3 참조). 그러나, 이 방법을 포함하여 상기에 개시한 대부분의 방법은 준비한 패턴 기판에 다른 수지 필름 등의 절연체를 가열, 가압하는 것을 전제로 하여 제조 공정이 많아진다는 결점을 가지고 있었다.

더욱이 매립형 플렉시블 기판의 제조 방법으로는, 특정 절연 수지 재료의 처리 온도를 변화시키면서 제조하는 것이 제안되어 있다(예컨대 특허 문헌 4 참조). 결정 융해 피크 온도 260℃ 이상의 폴리아릴케톤 수지 65 내지 35중량%와, 비정질 폴리에터이미드 수지 35 내지 65중량%를 함유하는 열가소성 수지 필름 상에 도체박을 포개어 상기 열가소성 수지 조성물이 하기의 수학식 I로 표시되는 결정 융해 열량(ΔHm)과 온도 상승 중의 결정화에 의해 발생하는 결정화 열량(ΔHc)과의 관계를 만족시키도록 열융착(적층 프레스)한다. 다음, 열융착된 도체박을 식각하여 도체 패턴을 형성하고, 상기 열가소성 수지 조성물이 하기의 수학식 Ⅱ로 표시되는 관계를 만족시키도록 가열, 가압(평활 프레스)한다. 이 평활 프레스 시에는 상기 도체 패턴의 표면에 평활판을 압접하고, 도체 패턴의 표면과 상기 수지 필름의 표면이 일치할 때까지 도체 패턴을 수지 필름 속에 매립한다. 상기한 열가소성 수지 조성물과, 수학식 I: 〔(ΔHm-ΔHc)/ΔHm〕≤0.5와 수학식 Ⅱ: 〔(ΔHm-ΔHc)/ΔHm〕≥0.7의 가열, 가압 조건을 만족시킴으로써 잔류 응력이나 일그러짐이 없는 매립 도체 패턴 필름을 제조할 수 있다고 되어 있다.

이 방법은 사용한 지지 부재의 식각 제거 조작이 없는 점에서 그 조작성 및 제조 용이성이 뛰어나다. 그러나, 절연 수지 재료 기판이 매설 수지이기도 하기 때문에 가열, 가압의 평활 프레스 시에 절연 수지 재료와 도체박의 패턴층과의 접착 위치 등의 신뢰성이 낮고, 프레스 시에 미묘하게 패턴층이 어긋나 정밀도가 높은 플렉시블 기판을 얻을 수 없을 우려가 있다. 특히, 배선 기판 등에 사용되는 경우에는 금속박 패턴층이 얇아도 문제는 없지만, 열전 소자 기판으로 하는 경우에는 패턴층이 열전도성으로서 두께 방향으로 상당한 양, 예컨대 40μm 이상을 필요로 하여 패턴층의 어긋남이 발생하기 쉬운 것이 우려된다. 또한 여기서 사용되는 필름형 절연체는 그것을 구성하는 수지가 복수의 열가소성 수지 조성물로서 특수한 재료이어서, 실용성이라는 점에서 곤란성도 가지고 있었다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공개 1990-1198호 공보

특허 문헌 2: 일본 특허 공개 2003-218500호 공보

특허 문헌 3: 일본 특허 공개 2001-68824호 공보

특허 문헌 4: 일본 특허 공개 2000-277875호 공보

본 발명이 과제로 하는 바는, 플렉시블 기판을 제조함에 있어서 작업성이 양호하고, 게다가 패턴 금속층에 두께가 있어도 제조의 용이성 및 패턴의 위치 정밀도가 뛰어난 플렉시블 기판을 간편한 방법으로 제조할 수 있는 플렉시블 기판의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 본 발명자들은 액정 폴리머를 절연층으로 하는 패턴 금속층을 갖는 패턴 금속층이 부착된 기판을 사용하여, 이것을 일정 조건 하 가열, 가압함으로써 상기 과제를 해결할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉 본 발명은, 액정 폴리머층에 패턴 금속층이 매설되고, 상기 폴리머층면과 패턴 금속층의 외측 표면이 대략 동일 평면 상에 위치하도록 형성되는 플렉시블 기판의 제조 방법에 있어서, 액정 폴리머층 상에 볼록형의 임의의 패턴 금속층을 갖는 패턴 금속층이 부착된 기판을 준비하는 공정, 및 상기 패턴 금속층이 부착된 기판을 상기 액정 폴리머의 열 변형 온도 이상의 온도에서 가열, 가압하여 상기 액정 폴리머층에 패턴 금속층을 상대적으로 매설시키는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 제조 방법이다.

여기서, 플렉시블 기판을 구성하는 패턴 금속층은 동박으로 형성된 것임이 유리하다.

또한 액정 폴리머는 그 열 변형 온도가 200 내지 330℃의 범위에 있는 것이 바람직하고, 매설 공정이 가열, 가압 가능한 적층 프레스기에 의해 수행되며, 적층 프레스기의 적층부 표면 온도가 액정 폴리머의 열 변형 온도 이상 액정 폴리머의 열 변형 온도보다 50℃ 높은 온도 미만이며, 압력이 1 내지 20MPa인 범위에서 가열, 가압하는 것은 본 발명의 바람직한 태양이다. 그리고 그 매설 공정에 있어서, 상기 패턴 금속층이 부착된 기판의 가압면에 두께가 0.02 내지 5mm인 경질 이형성 시트를 통하여 가열, 가압하는 것이 바람직하다.

본 발명의 플렉시블 기판의 제조 방법에 따르면, 패턴 금속층, 즉 도체층 또는 열전도층인 패턴 금속층을 지지하는 수지에 가공 온도에서 양호한 유동 특성을 나타내는 액정 폴리머를 사용함으로써 패턴 금속층에 상당한 두께가 있어도 패턴의 위치 정밀도가 뛰어난 플렉시블 기판을 얻을 수 있다. 또한 그 제조에 있어서도 기판의 식각 공정이 없기 때문에 제조 용이성이 뛰어나다. 특히, 절연층이 열가소성의 액정 폴리머로 이루어지는 것이기 때문에 다른 수지 필름을 필요로 하지 않아, 간편한 방법으로 플렉시블 기판을 얻을 수 있다.

또한 매설 공정에서 적층 프레스기로 프레스할 때 압력을 특정하고 가열 온도도 조정하면, 더욱 신뢰성이 있는 기판을 수율 양호하게 얻을 수 있다. 또한 종래 실리콘 고무 등의 탄성재를 통하여 수지 필름면을 눌렀었으나, 이것을 수지 필름에 대하여 이형성이 있는 경질의 이형성 시트를 통하여 실시하면, 패턴 금속층면 의 평활성이 보다 한층 양호해진다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

한편, 도 1은 본 발명에 따른 플렉시블 기판의 제조 방법의 실시예를 보인 플렉시블 기판의 제조 공정별 단면도이고, 도 2는 실시예에서 보인 패턴 형성 후의 플렉시블 기판의 상면도이고, 도 3은 실시예에서 사용되는 적층 프레스기의 개략도이고, 도 4는 실시예에 의해 제조한 플렉시블 기판의 단면 사진도이다.

본 발명에 의해 제조된 플렉시블 기판은, 도 1(c)에 도시한 바와 같이, 액정 폴리머층(16)에 패턴 금속층(도체 패턴층)(13)이 매설되고, 액정 폴리머층면(14s)과 패턴 금속층의 외측 표면(13s)이 대략 동일 평면 상에 위치하도록 형성된다. 그리고, 액정 폴리머층(16)은 패턴 금속층(13)을 지지하고 패턴 금속층(13)의 패턴 사이(회로 사이)(13a)에도 위치하며, 패턴 금속층(13)은 액정 폴리머에 매설된다.

플렉시블 배선 기판의 제조 방법에서는 먼저 액정 폴리머층(12) 상에 임의의 두께의 금속층(11)이 적층된 기판 재료를 준비한다(도 1의 (a) 참조). 그리고, 금속층(11)에는 소정의 패턴의 패턴 금속층(배선 회로)(13)이 형성된다(도 1의 (b)).

금속층(11)은 동박으로 이루어진다. 본 발명에서는 금속층으로서 동박 이외에 기판 재료에 통상 사용되고 있는 것이면 특별히 그 종류를 한정하지 않는다. 예컨대 은, 백금, 금, 알루미늄, 니켈 등의 판 또는 박(foil) 등을 들 수 있다. 금속층의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 3 내지 200μm의 범위이다. 본 발명에 서는 다목적 기판으로 적용할 수 있는 플렉시블 기판의 제조를 목적으로 하기 때문에 금속박의 두께는 그 목적에 따라 달라지는데, 플렉시블 배선 회로 기판에 적용하기에 적합한 두께는 3 내지 35μm의 범위이며, 또한 전원 회로나 열전 소자 기판에 적용하기에 적합한 두께는 30 내지 200μm, 바람직하게는 40 내지 150μm의 범위이다. 또한 상기 설정 범위를 초과하는 두께에서는 기판 전체의 가요성에 문제가 생기게 된다. 특히 바람직하게는, 5 내지 100μm의 범위이다.

금속층(11)과 액정 폴리머층(12)의 적층은 가열 압착 등에 의해 직접 접합함으로써 행할 수 있다. 금속층(11)은 식각 가공에 의해 패턴 금속층(13)을 형성할 수 있다. 그 패턴 가공은 식각 가공 이외에, 레이저 가공, 드릴 가공 등도 채용할 수 있다. 본 발명에서는 도 2에 도시한 바와 같이, 금속층(11)의 가장자리(13b)를 남기도록 패턴을 형성하고, 기판의 최종 제조 시에 그 가장자리(13b)를 커트하여 원하는 도체 패턴층(13)을 얻을 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 금속층(11)과 액정 폴리머층(12)은 접착제를 사용하지 않고 가열, 가압에 의해 적당한 강도로 적층되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 매설의 가공 과정에서 패턴층(13)의 위치 어긋남이 일어나지 않도록 한다. 그러나, 후술하는 가열, 압착 시에 발생하기 쉬운 패턴 사이(13a)의 위치 어긋남을 보다 적게 하기 위해서는, 상기와 같이 미리 위치 어긋남을 방지하도록 가장자리(13b)가 형성된 도체 패턴층(13)으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하여 액정 폴리머층 상에 볼록형의 임의의 패턴 금속층을 갖는 패턴 금속층이 부착된 기판을 준비할 수 있다.

플렉시블 배선 기판의 제조 방법은, 다음으로 상기 패턴 사이(13a)에 상기 액정 폴리머층(12)을 채우기 위하여, 도 3에 도시한 바와 같이 가열, 가압 가능한 적층 프레스기로 매설 공정에 부쳐진다. 적층 프레스기는 한 쌍의 서로 누르는 피스톤이 부착된 가열 프레스판(1)으로 이루어진다. 패턴 금속층이 부착된 기판은 적층 프레스기의 한 쌍의 프레스판(1) 사이에 배치된다. 적층 프레스기에서의 적층부(패턴 금속층이 부착된 기판과 경질 이형성 시트와의 접촉부)의 표면 온도는 액정 폴리머의 열 변형 온도 이상 액정 폴리머의 열 변형 온도보다 50℃ 높은 온도 미만이 되도록 가열하는 것이 바람직하다. 열 변형 온도 미만의 가열 온도에서는 압력을 올려도 액정 폴리머가 패턴 금속층이 부착된 기판의 패턴 사이(13a)에 충분히 침투하지 않는다. 또한 열 변형 온도보다 50℃ 높은 온도 이상에서는 액정 폴리머의 용융, 변질, 분해 등이 우려된다.

적층 프레스기의 설정 압력은 1 내지 20MPa의 범위, 특히 3 내지 12MPa의 범위가 바람직하다. 적층 프레스의 압력이 상기 설정 압력 미만에서는 절연층의 액정 폴리머가 패턴 금속층이 부착된 기판의 패턴 사이(13a)에 충분히 침입되지 않아 패턴 금속층(13)을 상대적으로 매설할 수 없다. 적층 프레스의 압력이 상기 설정 압력을 초과하는 경우에는 패턴 금속층이 부착된 기판의 도체 패턴층(13)이 찌그러지는 경우가 있다.

본 발명에서는 적어도 패턴 금속층이 부착된 기판의 패턴 금속층 측에 경질 이형성 시트(2)가 프레스판(1)과의 사이에 삽입되는 것이 바람직하며, 또한 패턴 금속층이 부착된 기판의 액정 폴리머층(12)이 면하는 측에도 프레스판(1)과의 사이에 경질 이형성 시트(2)가 삽입되는 것이 보다 바람직하다. 통상, 가열 프레스 판(1)은 프레스면을 고온으로 가열 가능한 SUS 등으로 성형되어 있다. 전술한 바와 같이 적층부 표면 온도가 액정 폴리머의 열 변형 온도 이상으로 유지되는 관계로, 프레스판(1)의 프레스면에는 용융된 액정 폴리머가 부착되는 경우가 있다. 따라서, 종래 실리콘 고무 등의 이형성의 탄성판이 배치되었었다. 그러나, 본 발명의 제조 방법이 목적으로 하는 매립 기판의 경우, 이러한 완충판을 배치하는 것이 아니라, 경질판을 배치하는 것이 바람직하다. 따라서, 경질 이형성 시트(2)를 배치함으로써 제조되는 플렉시블 기판을 울게 하지 않고 용이하게 프레스판에서 떨어뜨리는 것이 가능해진다.

경질 이형성 시트로는 가열, 가압 프레스 후에 적층 기판이 프레스판으로부터 용이하게 박리될 수 있거나, 또는 적층 기판과의 접착력이 낮은 내열성의 재료가 바람직하다. 예컨대 적층 기판과 접착하지 않는 표면 구조를 가지거나, 또는 표면을 연마하거나 계면 활성제를 도포하여 표면 처리를 행한 SUS, 알루미늄, Cu 등의 금속판, 또는 테프론, 폴리이미드 등의 수지판을 들 수 있다. 경질 이형성 시트는 이형성이 있고, 패턴 금속층과 액정 폴리머층을 대략 동일 평면에 형성하는 것을 가능하게 하는 경도를 갖는 이형성 시트이며, 예컨대 0.02 내지 5mm의 이형성 알루미늄판을 적합한 것으로 들 수 있다. 경질 이형성 시트의 바람직한 두께 범위는 0.02 내지 5mm이며, 0.05 내지 2mm의 범위가 특히 바람직하다. 이러한 두께이면, 가열 프레스판(1)으로부터의 열을 빠르고 충분하게 전달할 수 있고, 적층 기판을 원활하게 가열할 수 있다.

본 발명에서는 액정 폴리머를 수지층으로 한 패턴 금속층이 부착된 기판을 사용하는데, 패턴 금속층이 부착된 기판에 있어서 절연층의 바람직한 두께 범위는 10 내지 250μm이고, 25 내지 150μm인 것이 보다 바람직하다. 본 발명에서는 패턴 금속층이 부착된 기판의 수지층의 액정 폴리머에 의해 패턴 금속층(13)을 거의 완전히 매설할 필요가 있으므로, 기판 전체의 면적과 패턴 금속층 사이(13a)의 총면적이나 용적의 비율을 고려하여 수지층 두께를 결정할 수 있다. 플렉시블 기판을 열전 소자 기판으로 사용하는 경우에는, 기판의 열전도성의 저하를 억제하기 위하여 패턴 금속층(13) 하부의 액정 폴리머층 두께는 얇게 하는 것이 바람직하며, 이 경우, 패턴 금속층 두께를 h1, 패턴 금속층 매설 후의 패턴 금속층 하부의 액정 폴리머층 두께를 h2라 하였을 때, h1＞h2의 관계를 갖는 것이 바람직하다. 또한 패턴 금속층 하부의 액정 폴리머층 두께는 5 내지 60μm의 범위로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 액정 폴리머층(12)에는 열가소성 수지인 액정 폴리머가 사용된다. 그리고, 가공성의 관점에서 액정 폴리머의 열 변형 온도는 230 내지 300℃의 범위에 있는 것이 바람직하다. 본 발명에서 준비되는 패턴 금속박이 부착된 기판은 동박 등의 금속박에 액정 폴리머 필름을 적층하고, 그 금속박을 임의의 패턴으로 가공하여 얻을 수 있는데, 금속박에 적층하는 액정 폴리머 필름은 시판하는 액정 폴리머 필름을 사용할 수 있다. 또한 금속박에 액정 폴리머를 적층한 적층판도 시판되고 있으며, 이들을 입수하여 패턴 금속박이 부착된 기판으로 가공할 수 있다.

액정 폴리머 필름은 광학적 이방성의 용융상을 형성하는 액정 폴리머로 이루 어지는 것이다. 광학적 이방성의 용융상을 형성하는 액정 폴리머는 서모트로픽 액정 고분자라고도 불리고 있다. 광학적으로 이방성을 형성하는 용융상을 형성하는 고분자는 당업자에는 잘 알려진 바와 같이 가열 장치를 구비한 편광 현미경 직행 니콜 하에서 용융 상태의 시료를 관찰하였을 때 편광을 투과하는 고분자이다.

액정 폴리머의 원료는 특별히 한정되지 않으나, 이하에 예시하는 (1) 내지 (4)로 분류되는 화합물 및 그 유도체로부터 유도되는 공지의 서모트로픽 액정 폴리에스터 및 폴리에스터아마이드를 들 수 있다. 단, 고분자 액정을 형성하기 위해서는 각각의 원료 화합물의 조합에 적당한 범위가 있다.

(1) 방향족 또는 지방족 다이하이드록시 화합물

(2) 방향족 또는 지방족 다이카복실산

(3) 방향족 하이드록시카복실산

(4) 방향족 다이아민, 방향족 하이드록시아민 또는 방향족 아미노카복실산

이들 원료 화합물로부터 수득되는 액정 폴리머의 대표예로서 하기 화학식 1에 나타낸 구조 단위를 갖는 공중합체를 들 수 있다.

본 발명에서 말하는 액정 폴리머의 열 변형 온도란 상기 적층 프레스기의 설정 압력으로 프레스할 때 액정 폴리머가 패턴 금속층 사이(13a)에 충분히 충전되는 유동성을 발현되는 온도이며, 일례로는 동적 점탄성 측정 장치(DMA)에 의한 측정으로 얻어지는 저장 탄성률(E')-온도 곡선에서 E'가 급격하게 저하하는 온도를 말한다.

이러한 액정 폴리머의 사용과 도체 패턴층(13)의 가장자리 처리가 상승 작용을 하여 전술한 가열, 가압 시의 조건에서도 위치 어긋남이 일어나지 않고, 액정 폴리머층(12)이 박층인 경우에도 울지 않는 기판으로 만들 수 있다. 액정 폴리머층은 그 기능을 발휘하는 한, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 필요에 따라 다른 폴리머, 충전재나 다른 첨가제를 함유할 수도 있다.

이러한 구성에 의해 얻어지는 플렉시블 기판은, 도 1(c) 및 도 4에 도시한 바와 같이, 패턴 금속층(13)이 액정 폴리머층(16)에 매립된 상태에서 그 액정 폴리머층(16) 상에 고정 장착되어 있다. 이 경우, 액정 폴리머층(16)의 표면(14s)과 도체 패턴층(13)의 표면(13s)은 평행하여 울지 않는다. 또한 특히, 패턴 금속층(13)이 외표면(13s)으로서 액정 폴리머층과 평행하게(액정 폴리머층 표면과 동일 평면에) 드러나는 것이 바람직하다. 상기한 실시 형태에 따른 플렉시블 배선 기판의 제조 방법에 의해 제조된 기판은 도체 패턴층(13)에 두께가 있어도 제조가 용이하며, 또한 그 매설되는 패턴의 위치 정밀도가 높다.

한편, 본 발명의 플렉시블 기판의 제조 방법은 상기한 실시 형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경을 가할 수 있음 은 물론이다.

<실시예>

(실시예 1)

두께 50μm, 열 변형 온도 260℃의 액정 폴리머 필름(쿠라레 주식회사 제품, 제품명: 벡스타, 그레이드: FA-X100)(12)에 두께 70μm의 금속층(동박)(11)을 가열, 가압 하에 열압착하여 액정 폴리머를 수지층으로 하는 플렉시블 동박 적층판을 준비하였다(도 1(a)).

이 동박(11) 상에 드라이 필름을 라미네이트하여 구리 에칭 레지스트를 형성하고, 불필요한 동박을 식각 제거하여 패턴 금속층을 형성하였다(도 1(b)). 단, 구리 패턴은 플렉시블 동박 적층판(13)의 바깥 테두리의 구리와 연결된 형상을 하고 있다(도 2).

다음, 이와 같이 하여 형성한 패턴 금속층이 부착된 기판을 스테인리스판에 끼우고, 프레스기로 260℃, 11.0MPa의 조건으로 가열, 가압하였다(도 1(c)). 이 때, 스테인리스판과 패턴 금속층이 부착된 기판 사이에 경질 이형성 시트로서 두께가 75μm인 알루미늄박을 개재시켰다. 알루미늄박은 가열 압착에 의한 수지의 밀려나옴보다 큰 치수로 하였다. 또한 가열, 가압 조건에 대해서는 액정 폴리머의 열 변형 온도 260℃에서 25분 유지한 후 11.0MPa로 가압하고, 이 상태에서 15분 유지하였다. 그 후 20분에 걸쳐 실온까지 냉각하였다. 이와 같이 하여 제작한 플렉시블 기판을 프레스기에서 꺼냈다.

이와 같이 하여 얻어진 플렉시블 기판의 구리 패턴 형성 부위(표 1 중: Cu 패턴층)와 액정 폴리머층으로만 이루어지는 부위(표 1 중: LCP층)의 두께를 다이얼 게이지 두께기로 각각 구한 결과, 그들의 두께차는 최대 5μm로 평탄한 기판을 얻을 수 있었다. 표 1에 나타내었다.

이 두께차는 원료로 한 액정 폴리머 필름의 두께 불균일 범위 내의 값이기도 하다. 또한 얻어진 플렉시블 기판의 단면을 현미경으로 관찰하였더니, 액정 폴리머층에 구리에 의한 패턴 금속층이 매몰되어, 액정 폴리머층면과 패턴 금속층면이 대략 동일 평면 상에 위치하는 구조임을 알 수 있었다. 또한 구리와 액정 폴리머층 사이에 공극은 보이지 않았다(도 4).

(실시예 2)

두께 50μm, 열 변형 온도 260℃의 액정 폴리머 필름(쿠라레 주식회사 제품, 제품명: 벡스타, 그레이드: FA-X100)(12)에 두께 12μm의 금속층(동박)(11)을 가열, 가압 하에 열압착하여 액정 폴리머를 수지층으로 하는 플렉시블 동박 적층판을 준비한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 플렉시블 기판을 제작하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

(실시예 3)

두께 25μm, 열 변형 온도 260℃의 액정 폴리머 필름(쿠라레 주식회사 제품, 제품명: 벡스타, 그레이드: FA-X100)(12)에 두께 12μm의 금속층(동박)(11)을 가열, 가압 하에 열압착하여 액정 폴리머를 수지층으로 하는 플렉시블 동박 적층판을 준비한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 플렉시블 기판을 제작하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

본 발명의 플렉시블 기판의 제조 방법은 작업성이 양호하고, 게다가 그 제조된 플렉시블 기판에 있어서는 패턴 금속층에 두께가 있어도 제조의 용이성 및 패턴의 신뢰성이 뛰어난 산업상의 이용 가능성이 높은 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 플렉시블 기판의 제조 방법의 실시예를 보인 플렉시블 기판의 제조 공정별 단면도이다.

도 2는 실시예에서 보인 패턴 형성 후의 플렉시블 기판의 평면도이다.

도 3은 실시예에서 사용되는 적층 프레스기의 개략도이다.

도 4는 실시예에 의해 제조한 플렉시블 기판의 단면 사진도이다.

<부호의 설명>

1 : 적층 프레스기의 가열 프레스판

2 : 경질 이형성 시트

11 : 금속층(동박)

12, 16 : 액정 폴리머층

13 : 패턴층

13a: 패턴 사이

13s: 금속층의 외측 표면

14s: 액정 폴리머층면

Claims (4)

1. 액정 폴리머층에 패턴 금속층이 매설되고, 상기 액정 폴리머층면과 패턴 금속층의 외측 표면이 대략 동일 평면 상에 위치하도록 형성되는 플렉시블 기판의 제조 방법에 있어서,

   액정 폴리머층 상에 볼록형의 임의의 패턴 금속층을 갖는 패턴 금속층이 부착된 기판을 준비하는 공정; 및

   상기 패턴 금속층이 부착된 기판을 상기 액정 폴리머의 열 변형 온도 이상의 온도에서 가열, 가압하여 상기 액정 폴리머층에 패턴 금속층을 상대적으로 매설시키는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   패턴 금속층이 동박으로 형성된 것인 플렉시블 기판의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   액정 폴리머의 열 변형 온도가 200 내지 330℃의 범위에 있고, 매설 공정이 가열, 가압 가능한 적층 프레스기에 의해 행해지고, 적층 프레스기의 적층부 표면 온도가 액정 폴리머의 열 변형 온도 이상이고 액정 폴리머의 열 변형 온도보다 50℃ 높은 온도 미만이며, 압력이 1 내지 20MPa인 범위에서 가열, 가압하는 플렉시블 기판의 제조 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   매설 공정에 있어서, 상기 수지 필름의 가압면에 두께가 0.02 내지 5mm인 경질 이형성 시트를 통하여 가열, 가압하는 플렉시블 기판의 제조 방법.

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