KR20080102545A - Ｃｏｆ 실장용 2층 동박 적층판 및 그 제조 방법 - Google Patents

Ｃｏｆ 실장용 2층 동박 적층판 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20080102545A
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Abstract

본 발명은 표면 조도가 낮은 동박(Copper Clad)에 폴리이미드 전구체 용액을 코팅, 건조시킨 후, 다시 재차 코팅, 건조시켜서 생성된 2층의 폴리이미드 코팅층을 경화시켜서 제조된 2층 동박 적층판(2-Layer Copper Clad Laminate, 2CCL) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 CCD 카메라를 이용하는 COF 방식의 이너 리드 칩 결합(Inner Lead Chip Bonding)에 있어서, 이너 리드와 Au 범프간의 접합을 더욱 정확하게 할 수 있도록 표면 조도가 우수한 동박 및 향상된 투과도와 낮은 탁도를 갖는 폴리이미드층을 포함하는 COF 접합용 2층 동박 적층판을 제공할 수 있다.
이너 리드, 동박 적층판, Au 범프

Description

ＣＯＦ 실장용 2층 동박 적층판 및 그 제조 방법{2-Layer Copper Clad Laminate And Manufacturing Method For COF Packaging}
도 1 은 본 발명에 관련된 TAB 방식 및 COF 방식를 비교하는 개요도
도 2 는 본 발명에 관련된 중심선 평균 조도인 Ra의 개요도
도 3 은 본 발명에 관련된 ISO 기준의 10점 평균 조도인 Rz를 나타내는 개요도
도 4 는 본 발명에 의한 2층 동박 적층판을 COF 방식의 이너 리드 칩에 적용한 모습의 단면도
도 5 는 본 발명 및 비교예 1의 조건에 의하여 제조된 동박을 에칭한 후 PI 필름의 표면을 나타내는 사진
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 칩(chip)
2 : 범프
3 : 이너 리드 칩 결합
4 : 폴리이미드 층
5 : CCD 카메라 초점
6 : CCD 카메라의 초점 방향
본 발명은 COF 접합용 2층 동판 적층판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이너 리드 칩 결합시 폴리이미드(PI)층의 투과도 및 탁도가 우수한 COF용 2층 동박 적층판에 관한 것이다.
박막 트랜지스터 액정 디스플레이 장치(TFT-LCD) 구동을 위한 드라이버 IC(Dirver IC)를 액정 디스플레이 장치 패널에 연결시키는 실장 기술(Packaging Technology)에는, COB(Chip On Board), COG(Chip On Glass) 등이 사용되고 있다. 1개의 공통 전극과 여기에 대응하는 복수의 세그먼트 전극을 갖는 세그먼트 방식의 액정 디스플레이 장치용 드라이버 IC 또는 해상도가 낮은 패널의 경우에 있어서는, 그 구동시 리드(lead)의 수가 많이 필요하지 않기 때문에, PCB(Printed Circuit Board) 위에서 HSC(Heat Seal Connector) 또는 탄성중합체 커넥터(elastomeric connector)를 이용해서 리드를 패널과 연결하는 것이 어렵지 않았다.
그러나, 액정 디스플레이 장치 패널의 해상도가 점차 높아지면서, 많은 수의 리드를 갖는 드라이버 IC를 보드에 장착하는 것이 이전처럼 용이하지 않게 되었다. 일례로, 현재 노트북 컴퓨터 등에 널리 사용되고 있는 박막 트랜지스터 액정 디스플레이 장치에서 SXGA (1280 x 1024x3)와 같은 고해상도의 디스플레이를 구현할 경우, 픽셀 어레이(pixel array)와 구동 소자의 연결에 최소한 1280x1024x3 (R,G,B)개의 리드가 필요하다. 따라서, 이처럼 많은 수의 리드를 패널과 연결하는데 있어서 기존의 COB(Chip On Board), COG(Chip On Glass) 등의 방식을 적용하는 것은 한계가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 드라이버 IC 접합 기술로 TAB(Tape Automated Bonding) 형태의 연결 방식이 점차 활성화되기에 이르렀다. TAB방식은 기존의 와이어 본딩(Wire bonding)방식에 비하여 드라이버 IC의 Au 범프(Au Bump)부분과 이너 리드(Inner Lead)를 직접 접합하여 주는 특징이 있다. 이보다 더 진보된 기술인 COF 방식은 드라이버 IC의 알루미늄 전극 상에 Au를 도금하여 범프(Bump)를 형성하고, 상기 Au 범프와 COF 테이프 위의 리드를 이너 리드 칩 결합(Inner Lead Bonding) 방식으로 접합하는 것이다. 이러한 COF 방식의 접합은 고해상도의 액정 디스플레이 장치 패널에 대해서도 드라이버 IC를 용이하게 설치할 수 있어 널리 사용되고 있다.
그러나, 기존의 TAB 방식은 Au 범프와 이너 리드간의 정확한 접합을 위하여 TCP 테이프를 천공하여 테이프 홀(Tape hole)을 만들고, 이 테이프 홀에 의해 접합 할 위치를 정확하게 맞춰서 작업하였다. 이러한 방법은 테이프 홀에 의하여 정확한 접합을 할 수 있으나, 접합할 위치를 고정시키기 위해서는 TCP 테이프의 두께가 COF에 비해서 훨씬 큰 두께(약 75 ㎛)를 가져야 한다는 단점이 존재한다. 나아가 테이프 홀의 존재로 인하여 미세 피치 대응은 한계가 생기게 되었다.
이렇게 이너 리드부가 미세 피치화 됨에 따라 보다 미세한 피치를 간편하게 접합시키기 위하여 IC Chip을 본딩 툴(Bonding Tool)에 직접 작업할 수 있게 하기 위해서 플립 칩 본딩(Flip Chip Bonding)방식이 사용되었으며, 이러한 방식은 CCD 카메라를 사용하여 Au 범프부와 이너 리드의 위치를 조절하는 방식으로 발전되어 왔다. 이 경우, CCD 카메라는 폴리이미드(PI)층을 투과한 빛을 이용하여 Au 범프부와 이너 리드의 위치를 정확하게 맞출 수 있도록 설계되거나, 또는 이너 리드 상층부를 CCD 카메라를 이용하여 위치점을 잡아주게 설계되어 있어서 별도의 테이프 홀의 생성으로 Au 범프부와 이너 리드부의 위치 맞춤 문제를 해소할 수 있게 되었다.
이와 같이 접합 공정에 CCD 카메라가 이용됨에 따라, 폴리이미드층을 투과하는 빛의 양을 결정하는 폴리이미드층의 투과도, 탁도(Haze) 및 동박(Copper Clad)의 표면 조도가 중요하게 인식되기 시작했다. 기존의 이너 리드는 38~40㎛ 정도의 비교적 넓은 피치(pitch)를 가져서, 폴리미이드층의 투과도가 60% 이상, 탁도가 20% 미만이어도 CCD 카메라를 이용하는데 큰 문제가 없었다.
하지만, 점차 이너 리드의 피치가 미세화되면서 더욱 높은 투과도를 가진 폴리이미드층이 제공되어야 정확한 접합이 가능하게 되었으며, 또한 미세 피치의 위치점을 잡아주기 위하여 폴리이미드 층의 투과도 및 탁도는 매우 중요한 의미를 갖게 되었다. 특히, 이너 리드가 30㎛ 이하의 초미세 피치를 가지는 경우에는 CCD 카메라를 이용하여 접합시 폴리이미드층의 투과도 뿐만 아니라 탁도의 중요성도 매우 커지게 되었다. 또한, 이러한 투과도 및 탁도의 조건을 만족하기 위하여 폴리이미드층이 코팅되는 동박 자체의 낮은 표면 조도도 아울러 요구된다.
기존의 TAB방식은 IC 칩이 스테이지(Stage)위에 위치해 있고, TCP 테이프를 IC 칩의 위치에 맞추어서 본딩하는 방식이었다. 이러할 경우 TCP 테이프의 폴리이미드의 두께는 지지할 수 있는 지지대가 없기 때문에 상대적으로 두꺼워질 수 밖에 없었으며, 접합위치를 맞추기 위해서 테이프 홀이 필요하게 되었다. 하지만 COF로 발전해 오면서 플립 칩 본딩(Flip Chip Bonding) 방식이 선호되었는데, 플립 칩 본딩 방식이란 스테이지 위에 폴리이미드 필름을 고정시키고, IC 칩을 본딩 툴(Bonding Tool)로 열압착을 하여 접합시키는 방식을 의미한다. 이러한 기술들에 관한 개략도가 도 1에 나타나 있다.
이에 본 발명에서는 CCD 카메라를 이용하는 COF 방식의 이너 리드 칩 결합에 있어서, 이너 리드와 Au 범프간의 접합을 더욱 정확하게 할 수 있도록 표면 조도가 낮은 동박 및 향상된 투과도와 낮은 탁도를 갖는 폴리이미드층을 포함하는 COF 접합용 2층 동박 적층판을 제공하고자 한다.
본 발명은 동박(Copper Clad)에 폴리이미드 전구체 용액을 코팅, 건조시킨 후, 다시 재차 코팅, 건조시켜서 생성된 2층의 폴리이미드 코팅층을 경화시켜서 제조한 2층의 동박 적층판(2-Layer Copper Clad Laminate)에 있어서,
상기 동박은 표면 조도 파라미터가 Ra 0.2 ㎛ 이하, Rz ISO 0.6㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 COF 접합 방식에 적합한 2층의 동박 적층판에 관한 것이다.
나아가 본 발명은 상기 2층 동박 적층판을 제조하는 단계에 있어서;
표면 조도 파라미터가 Ra 0.2㎛ 이하, Rz ISO 0.6㎛ 이하인 동박의 일단면에, 제2항에 의한 폴리이미드 전구체 용액을 코팅기로 도포하는 단계;
폴리이미드 전구체 용액을 도포한 상기 동박을 50℃ 이상, 350℃이하의 온도 영역에서 건조시켜, 건조 후 두께가 70~90 ㎛인 1차 폴리이미드층을 형성하는 단계;
건조된 상기 동박의 상기 폴리이미드층 위에, 제2항에 의한 폴리이미드 전구체 용액을 코팅기로 재차 도포하는 단계;
폴리이미드 전구체 용액이 재차 도포된 상기 동박을 50℃ 이상, 350℃이하의 온도 영역에서 다시 건조시켜, 건조 후 두께가 18~26 ㎛인 2차 폴리이미드층을 형 성하는 단계; 및
건조된 2차 폴리이미드층이 코팅된 상기 동박을 경화시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 COF 접합 방식에 적합한 2층의 동박 적층판의 제조 방법에 관한 것이다.
이하 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 2층의 동박 적층판이란 동박(Copper Clad)의 일단면에 폴리이미드 전구체 용액을 코팅 및 건조시킨 후, 그 위에 다시 같은 용액을 재차 코팅 및 건조시켜 생성된 2층의 코팅층을 일정 온도에서 경화시켜서 제조한 것을 의미한다. 본 발명에서 동박 적층판을 구성하는 동박은 일정한 표면 조도 조건을, 폴리이미드 전구체 용액은 일정한 조성 조건을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 동박은 낮은 표면 조도를 필요로 한다. 표면 조도란 금속 표면을 가공할 때에 표면에 생기는 미세한 요철(凹凸)의 정도를 의미하며, 본 발명에서의 동박의 표면 조도(Surface Roughness)는 다음과 같은 파라미터들로 평가하였다.
(1) 중심선 평균 조도(Arithmetic Roughness Value), Ra
Ra는 중심선(Centerline, Arithemetic mean line of profile)에서 단면 곡선까지의 평균 높이를 의미한다. 즉, 평균선에 평행하며 단면 곡선으로 둘러싸인 상 하 면적이 같게 되는 위치의 직선이다.
Ra는 가장 일반적으로 사용되는 조도 변수이며, 공정에 익숙할 경우 공정 모니터링하는데 유용하다. 도 2은 이러한 Ra의 측정 방법을 나타낸다.
(2) 10점 평균 조도(Ten point height), Rz ISO
Rz ISO는 제일 높은 피크에서 5번째까지의 평균 높이와 제일 낮은 골에서 5번째까지의 평균 골 깊이 사이의 거리로 나타내는 파라미터이다.
Rz ISO는 Ra보다 측정값에서 민감한 조도 변수값이다. 도 3은 이러한 Rz ISO의 측정 방법을 나타낸다. 단, Rz 파라미터는 각종 규정(ISO, DIN, JIS, ANSI 등)별로 측정 방법에 차이가 있으며, 본 명세서에서는 ISO의 규정에 따른 Rz ISO를 사용했다.
본 발명자들은, 폴리이미드층이 코팅된 동박 적층판의 우수한 투과도 및 조도를 얻기 위해서는 동박 적층판에 사용되는 동박의 표면 조도 파라미터가 낮을 수록 좋으며, 최소한 Ra는 0.2㎛ 이하, Rz ISO는 0.6㎛ 이하임이 바람직하다는 사실을 알게 되었다. 만일 표면 조도가 너무 높으면 폴리이미드층의 잔사가 심해져서 CCD 카메라의 인식도에 문제가 있으며, 미세 피치에서의 패턴의 굴곡성 및 검사에도 문제가 발생된다.
나아가, 본 발명의 COF용 2층 동박 적층판의 제조에 사용되는 상기 폴리이미드 전구체 용액에서 전체 고형분함량은 10~20중량%가 바람직하며 고형분에 사용되는 각각의 원재료는 mol%로 이무수물 45~55 mol%, 디아민 45~55 mol%, 필요에 따라 첨가될 수 있는 첨가제 0.1~1.0 mol%로 구성되고 나머지는 유기용매로써 80~90중량%로 구성된다. 폴리이미드 전구체 용액에서 전체 고형분 함량이 10% 미만일때는 동박위에 코팅시에 코팅성이 떨어질 수 있고, 또한 경화시에 솔벤트 건조로 인한 수축이 생길 수 있는 문제가 있으며, 전체 고형분 함량이 20%를 초과하는 경우에는 점도가 높아서 코팅성이 매우 떨어지는 특징을 보인다.
상기 이무수물로는 피로멜리틱 디안하이드라이드(PMDA), 3,3',4,4'-바이페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드(BPDA), 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실릭 디안하이드라이드(BTDA)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 것이 사용될 수 있다.
상기 이무수물은 전체 폴리이미드 전구체의 고형분을 기준으로 45mol% 이상, 55mol% 이하가 첨가된다. 45mol% 미만이면 폴리이미드 전구체 용액의 점도가 너무 떨어지는 문제와 폴리이미드 필름의 물성이 확보되지 못하는 문제점이 있으며, 55mol%를 초과해서도 같은 문제점을 가지고 있다.
또한, 상기 디아민으로는 p-페닐렌디아민(p-PDA), m-페닐렌디아민(m-PDA), 4,4'-옥시디아닐린(4,4'-ODA), 3,4'-옥시디아닐린(3,4'-ODA), 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠(TPE-R), 2,2-비스(4-[4-아미노페녹시]-페닐)프로판(BAPP), 3,3'디하이드록시-4,4'-디아미노바이페닐(HAB)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 것이 사용될 수 있다.
상기 디아민은 전체 폴리이미드 전구체의 고형분을 기준으로 45mol% 이상, 55mol% 이하가 첨가된다. 45mol% 미만이면 폴리이미드 전구체 용액의 점도가 너무 떨어지는 문제와 폴리이미드 필름의 물성이 확보되지 못하는 문제점이 있으며, 55mol%를 초과해서도 같은 문제점을 가지고 있다.
나아가 본 발명에 있어서 폴리이미드 전구체 용액을 제조하는데 사용되는 유기 용매로는 N-메틸피롤리디논(NMP), N,N-디메틸아세트아미드(DMAc), 테트라히드로퓨란(THF), N,N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸설폭시드(DMSO), 시클로헥산, 아세토니트릴로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 유기 용매를 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 용이한 도포, 경화 작업 및 기타 물성의 향상을 위하여 상기 폴리이미드 전구체 용액에는 소포제, 겔 방지제, 경화 촉진제 등과 같은 첨가제를 필요에 의해 첨가할 수 있다.
그리고, 유기 용매를 제외한 폴리이미드 전구체는 전체 폴리이미드 전구체 용액의 중량을 기준으로 10 중량% 이상, 30 중량% 이하임이 바람직하다. 10 중량% 미만인 경우에는 불필요하게 용매가 많이 사용되며, 30 중량%를 초과하는 경우에는 용액의 점도가 지나치게 높아져서 균일한 도포가 어려워지기 때문이다.
상기 동박은 Cu 원박에 Ni처리, Zn처리, Cr처리 등을 함으로써 제조되는 것이 특징인데, 이것은 피치가 미세화됨에 따라 리드의 크기도 같이 좁아지기 때문에 좁은 면적당 리드와 PI사이의 접착력을 증가시키기 위한 것이다. 특히, 동박 표면에 Cr 처리를 하는 경우, 상온 및 고온 접착력이 상승하는 효과를 얻을 수 있기 때문에 Cr이 많이 이용되고 있으나, 동박에 처리되는 Cr 등의 처리 성분 함량이 많아지면 Ni이나 Cr의 잔류물이 남게 되고 기존의 염화철 에칭액 (30% FeCl3 + 3~4% HCl +H2O 또는 15~20% (NH4)2S2O8+H2O), 30℃)으로는 에칭이 잘 되지 않는 문제가 발생한다. 따라서 본 발명은 이러한 Cr 등의 처리 후, (9%(NH4)2Ce(NO3)6 + 6% HClO4 + H2O 또는 (22% (NH4)2Ce(NO3)6) + 8% HAc + H2O) 에칭액을 이용하여 다시 반복 에칭하는 후처리 방법을 도입하여 Cr 등의 잔류물을 효과적으로 제거하는 공정을 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 COF용 2층 동박 적층판의 제조는 상기 폴리이미드 전구체 용액을 금속박의 일단면에 코팅하는 공정, 코팅된 동박 적층판을 건조시키는 공정 및 건조된 동박 적층판를 경화시시키는 공정을 포함한다.
이 경우, 상기 폴리이미드 전구체 용액의 코팅에는 다이 코터(Die coater), 콤마 코터(Comma coater), 리버스 콤마 코터(Reverse comma coater), 그라비아 코터(Gravure coater) 및 기타 코팅에 사용되는 모든 방법 중 필요에 따라 적합한 방법을 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 건조 공정은 오븐 등의 건조 기구의 구조나 조건에 따라서 달라지겠지만, 용매의 비등점보다 낮은 온도인 50℃ 이상 350℃ 이하에서, 보다 바람직하게는 80℃ 이상 250℃ 이하에서 건조시킨다. 건조 온도가 50℃ 미만이면 온도가 너무 낮아서 건조 효율이 떨어지며, 350℃를 초과하면 적절한 고형분 함량까지 용매의 건조가 되어야 하는데, 그것보다 보다 많은 용매의 건조가 진행되어 급격한 컬 발생이 일어날 수 있으며 샘플의 경화도 진행될 수 있다.
상기 건조 공정이 끝난 후, 건조된 폴리이미드 전구체는 350~390℃ 온도 영역까지 승온시켜 경화 단계를 거친다. 상기 경화 단계는 건조 단계와 별도로 진행하는 통상적인 공정을 거칠 수도 있으나, 연속적인 드라잉 오븐(Drying Oven)을 통과시켜 솔벤트(Solvent)의 함량을 줄여주며, 경화드럼을 이용하여 건조와 경화를 동시에 진행하는 연속적인 공정을 통해 생산성을 향상시킬 수도 있다.
상기 경화 공정의 온도가 350℃ 미만일 경우에는 경화의 문제가 있고, 반대로 390℃를 초과하는 경우에는 동박의 산화되는 문제가 발생하므로 350~390℃의 온도 영역에서 건조시킬 수 있다.
경화 공정에 의하여 1차 폴리이미드층의 경화 후 두께는 30~32㎛로, 상기 2차 폴리이미드층의 경화 후 두께는 8~10㎛ 범위가 되도록 조절할 수 있다. 경화 후 두께가 상기 범위보다 얇거나 두꺼우면 경화 후 컬이 맞지 않을 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다,.
N-메틸피롤리디논 100g (전체 고형분 함량 16.7 wt%) 에 p-PDA 5.38g (50 mol%)을 넣어 용해시킨 후 BPDA 14.54g (49.7 mol%)을 첨가하고 24시간 동안 교반하고 중합시켜 합성예 1을 제조한다. 이 때 중합 온도는 5 ℃ 로 한다.
이무수물 및 디아민의 첨가량을 달리하여 합성예 1과 동일한 방법으로 합성예 2 내지 4의 폴리이미드 전구체 용액을 제조하여 각각 표1에 나타내었다.
나아가, N-메틸피롤리디논 109g (전체 고형분 함량 16.7 wt%) 에 p-PDA 4.30g (40 mol%)을 넣어 용해시킨 후 BPDA 17.55g (60 mol%)을 첨가하고 24시간 동안 교반하고 중합시켜 합성예 5를, N-메틸피롤리디논 94g (전체 고형분 함량 16.7 wt%) 에 p-PDA 2.89g과 ODA 5.36g (60 mol%)을 넣어 용해시킨 후 BPDA 10.50g (60 mol%)을 첨가하고 24시간 동안 교반하고 중합시켜 합성예 6을 각각 제조하였다. 이 때 중합 온도는 각각 5 ℃ 로 하였다. 이들 합성예 5 및 6은 표2에 나타내었다.
　 이무수물(g) (49.7 mol%) 디아민(g) (50.0 mol%)
합성예1 BPDA 14.54 PMDA - BTDA - p-PDA 5.38 ODA -
합성예2 BPDA 13.04 PMDA - BTDA - p-PDA 2.41 ODA 4.47
합성예3 BPDA 10.80 PMDA 2.00 BTDA - p-PDA 2.50 ODA 4.62　
합성예4 BPDA 12.09 PMDA 2.24 BTDA - p-PDA 5.59 ODA -　
　 이무수물(g) 디아민(g)
합성예5 BPDA 17.55 PMDA - BTDA - p-PDA 4.30 ODA -
합성예6 BPDA 10.50 PMDA - BTDA - p-PDA 2.89 ODA 5.36
(실시예 1)
본 실시예에 사용된 동박 샘플은 하기 표 3과 같으며, 이들 동박에 합성예 2에서 제조한 폴리이미드 전구체 용액을 도포하고, 상기 도포체의 경화 후 두께를 측정하여 하기 표 4에 명시하였다.
동박제조사 샘플명 표면조도 (㎛)
Ra Rz 표면조도 조건
No.1 미쯔이금속 NA-VLP 0.4 0.8 불만족
No.2 미쯔이금속 DFF 0.16 0.55 만족
No.3 일본전해동박 C 0.4 0.8 불만족
No.4 후루카와동박 D 0.11 0.55 만족
No.5 일진동박 E 0.4 1.2 불만족
이후, 건조 온도 90℃, 110℃ 및 140℃에서 차례대로 건조시키고, 다시 그 위에 합성예 2에서 제조한 폴리이미드 전구체 용액을 동일한 방법으로 도포한 후 같은 방법으로 건조하여 각각의 2층 동박 적층판을 제조하였다.
상기 2층 동박 적층판들을 350℃까지 올려 경화시킨 다음, 아래와 같이 Hazemeter (Nippon Denshoku Kogyo社, 모델명 NDH-300A)를 이용하여 전체투과도 및 탁도를 측정하였다. 측정 결과, 전체투과도는 67%, 탁도는 1.1%가 나왔다. 이것을 이용하여 테이프를 제작하였고, No.2 강판에 대한 관련 특성평가 결과, 도 5의 (a)에서 확인할 수 있듯이 표면에 특별한 문제는 없었다.
(실시예 2)
실시예 1에서의 폴리이미드 전구체 용액을 사용하여 같은 방법으로 동박 적층판을 제작하여 각각 Hazemeter를 이용하여 동박 에칭 후 폴리이미드층의 전체투과도 및 탁도를 측정해 보았다. 그 결과를 표 4에 나타내었다.
동박종류 1층 2층
용액 두께(㎛) 용액 두께(㎛) 전체투과도(%) 탁도(%)
실시예1 No. 2 합성예 1 32 합성예 2 8 67 1.1
실시예2 No. 2 합성예 4 30 합성예 3 10 68.3 0.9
표 4에 나타난 결과와 같이, 본 발명에 의한 폴리이미드 전구체 용액의 조성 및 동박의 표면 조도가 적당할 경우에는 전체투과도와 탁도가 우수해지는 사실을 알 수 있다.
(비교예 1)
실시예와 동박을 달리하여, 동박 No.1에 합성예 1에서 제조한 폴리이미드 전구체 용액을 경화 후 두께가 32 ㎛되도록 도포하였다. 이후, 코팅된 동박을 90℃, 110℃ 및 140℃에서 차례대로 건조시킨 후, 다시 그 위에 합성예 2에서 제조한 폴리이미드 전구체 용액을 동일한 방법으로 건조 후 두께 8 ㎛가 되도록 도포하고 차례대로 건조한다. 그리고 온도를 350℃까지 올려 상기 코팅된 동박을 경화시켰다.
이때 제조된 2층 동박 적층판에 동박을 에칭한 후, Hazemeter로 남아있는 폴리이미드층의 투과도 및 탁도를 측정해 본 결과, 투과도는 75%, 탁도는 21%가 나왔다. 즉, 비교예 1의 경우에는 탁도가 좋지 않아, 30㎛ 이하의 피치를 가지는 향후 ILB공정에서는 접합에 부적합하다는 평가 결과를 내릴 수 있었다. 이러한 모습은 도 5의 (b)에 나타나 있다. No.1의 Na-VLP 강판은 동박이 에칭된 후의 폴리이미드층 표면에 스크래치 비슷한 물결 무늬가 생성되고, 따라서 폴리이미드층의 잔사가 심해진다는 사실을 알 수 있었다.
(비교예 2)
비교예 2에서는 동박 No.3를 사용하여, 합성예 1에서 제조한 폴리이미드 전구체 용액을 경화 후 두께가 32 ㎛ 되도록 상기 동박 No.3에 도포하였다. 이후, 코팅된 동박을 90℃, 110℃ 및 140℃에서 차례대로 건조시킨 후, 다시 그 위에 합성예 2에서 제조한 폴리이미드 전구체 용액을 동일한 방법으로 건조 후 두께 8 ㎛가 되도록 도포하고 차례대로 건조한다. 그리고 온도를 350℃까지 올려 상기 코팅된 동박을 경화시켰다. 이렇게 제조된 2층 동박 적층판의 동박을 에칭한 후, 남아있는 폴리이미드층의 투과도 및 탁도는 각각 투과도가 73%, 탁도는 19%였다. 역시 탁도가 본 발명에 비하여 높아서 COF 방식의 접합에는 부적합하였다.
(비교예 3)
비교예 3에서는 동박 No.4를 사용하여, 합성예 2에서 제조한 폴리이미드 전구체 용액을 경화 후 두께가 32 ㎛가 되도록 도포하였다. 이후, 코팅된 동박을 90℃, 110℃ 및 140℃에서 차례대로 건조시킨 후, 다시 그 위에 합성예 2에서 제조한 폴리이미드 전구체 용액을 동일한 방법으로 건조 후 두께 8 ㎛가 되도록 도포하고 차례대로 건조한다. 그리고 온도를 350℃까지 올려 상기 코팅된 동박을 경화시켰다.
이렇게 제조된 2층 동박 적층판의 동박을 에칭한 후, 남아있는 폴리이미드층의 투과도 및 탁도는 각각 투과도가 60%, 탁도는 11%였다. 역시 탁도가 실시예에 비하여 높아서 COF 방식의 접합에는 부적합하였다. No.3의 동박은 표면 조도 자체는 본 명세서의 실시예에서 사용된 No.2 (미쯔이금속사의 DFF)와 유사하여 표면 조도 조건을 만족하지만, No.4 (후루카와사의 C동박)의 경우는 동박을 에칭한 후, 폴리이미드층의 표면에 Ni 및 Cr의 잔사가 남아 절연체인 폴리이미드에 Cr이나 Ni성분이 표면에 남아있어 장기신뢰성 테스트 항목 (85℃, 85%RH, 60V, 1000 hr)하에서 신뢰성이 떨어지는 것을 확인할 수 있었고 또한 그러한 성분들은 원소 분석(SEM-EDX)을 이용해서 확인할 수 있었다.
(비교예 4)
비교예 4에서는 동박 No.5를 사용하여, 합성예 1에서 제조한 폴리이미드 전구체 용액을 경화 후 두께가 32 ㎛가 되도록 도포하였다. 이후, 코팅된 동박을 90℃, 110℃ 및 140℃에서 차례대로 건조시킨 후, 다시 그 위에 합성예 2에서 제조한 폴리이미드 전구체 용액을 동일한 방법으로 건조 후 두께 8 ㎛가 되도록 도포하고 차례대로 건조한다. 그리고 온도를 350℃까지 올려 상기 코팅된 동박을 경화시켰다.
이렇게 제조된 2층 동박 적층판의 동박을 에칭한 후, 남아있는 폴리이미드층의 투과도 및 탁도는 각각 투과도가 57%, 탁도는 11%였다. 투과도가 낮으며 동시에 탁도가 본 발명의 실시예에 비하여 높아서 COF 방식의 접합에는 부적합하였다.
(비교예 5)
비교예 5에서는 동박 No.2를 사용하여, 합성예 5에서 제조한 폴리이미드 전구체 용액을 경화 후 두께가 32 ㎛가 되도록 도포하였다. 이후, 코팅된 동박을 90℃, 110℃ 및 140℃에서 차례대로 건조시킨 후, 다시 그 위에 합성예 2에서 제조한 폴리이미드 전구체 용액을 동일한 방법으로 건조 후 건조 후 두께 8 ㎛가 되도록 도포하고 차례대로 건조한다. 그리고 온도를 350℃까지 올려 상기 코팅된 동박을 경화시켰다.
이렇게 제조된 2층 동박 적층판의 동박을 에칭한 후, 남아있는 폴리이미드 층의 투과도 및 탁도를 측정하려고 하였으나, 디아민과 디안하이드라이드의 중합비율을 벗어난 경우이기 때문에 동박에칭 후에 필름이 잘 찢어지는 등 기계적 물성확보가 되지 않았다.
(비교예 6)
비교예 6에서는 동박 No.4를 사용하여, 합성예 6에서 제조한 폴리이미드 전구체 용액을 경화 후 두께가 32 ㎛가 되도록 도포하였다. 이후, 코팅된 동박을 90℃, 110℃ 및 140℃에서 차례대로 건조시킨 후, 다시 그 위에 합성예 2에서 제조한 폴리이미드 전구체 용액을 동일한 방법으로 건조 후 건조 후 두께 8 ㎛가 되도록 도포하고 차례대로 건조한다. 그리고 온도를 350℃까지 올려 상기 코팅된 동박을 경화시켰다.
이렇게 제조된 2층 동박 적층판의 동박을 에칭한 후, 남아있는 폴리이미드 층의 투과도 및 탁도를 측정하려고 하였으나, 디아민과 디안하이드라이드의 중합비율을 벗어난 경우이기 때문에 동박에칭 후에 필름이 잘 찢어지는 등 기계적 물성확보가 되지 않았다.
본 발명에 의하여 CCD 카메라를 이용하는 COF 방식의 이너 리드 칩 결합에 있어서, 이너 리드와 Au 범프간의 접합을 더욱 정확하게 할 수 있도록 표면 조도가 낮은 동박 및 향상된 투과도와 낮은 탁도를 갖는 폴리이미드층을 포함하는 COF 접합용 2층 동박 적층판을 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 동박(Copper Clad)에 폴리이미드 전구체 용액을 코팅, 건조시킨 후, 다시 재차 코팅, 건조시켜서 생성된 2층의 폴리이미드 코팅층을 경화시켜서 제조한 2층의 동박 적층판(2-Layer Copper Clad Laminate)에 있어서,
    상기 동박은 표면 조도가 Ra는 0.2㎛이하, Rz ISO는 0.6 ㎛이하인 것을 특징으로 하는 COF 접합 방식에 적합한 2층의 동박 적층판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리이미드 전구체 용액 중 고형분 함량은 10~20중량%이며,
    상기 고형분 함량을 기준으로, 피로멜리틱 디안하이드라이드(PMDA), 3,3',4,4'-바이페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드(BPDA), 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실릭 디안하이드라이드(BTDA)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 이무수물 45~55 mol%;
    p-페닐렌디아민(p-PDA), m-페닐렌디아민(m-PDA), 4,4'-옥시디아닐린(4,4'-ODA), 3,4'-옥시디아닐린(3,4'-ODA), 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠(TPE-R), 2,2-비스(4-[4-아미노페녹시]-페닐)프로판(BAPP), 3,3'디하이드록시-4,4'-디아미노바이페닐(HAB)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 디아민 45~55 mol%; 및
    고형분 함량을 제외한 유기용매로는 N-메틸피롤리디논(NMP), N,N-디메틸아세트아미드(DMAc), 테트라히드로퓨란(THF), N,N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸설폭시드(DMSO), 시클로헥산, 아세토니트릴로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 유기 용매;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 COF 접합 방식에 적합한 2층의 동박 적층판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, (9%(NH4)2Ce(NO3)6 + 6% HClO4 + H2O) 또는(22% (NH4)2Ce(NO3)6) + 8% HAc + H2O)으로 반복 에칭하여 Cr, Ni 잔류물을 제거하는 것을 특징으로 하는 COF 접합 방식에 적합한 2층의 동박 적층판.
  4. 2층 동박 적층판을 제조하는 방법에 있어서;
    표면 조도 파라미터가 Ra 0.2㎛ 이하, Rz ISO 0.6㎛ 이하인 동박의 일단면에, 제2항의 성분을 가진 폴리이미드 전구체 용액을 코팅기로 도포하는 단계;
    폴리이미드 전구체 용액을 도포한 상기 동박을 50℃ 이상, 350℃이하의 온도 영역에서 건조시켜, 건조 후 두께가 70~90㎛인 1차 폴리이미드층을 형성하는 단계;
    건조된 상기 동박의 상기 폴리이미드층 위에, 제2항에 의한 폴리이미드 전구체 용액을 코팅기로 재차 도포하는 단계;
    폴리이미드 전구체 용액이 재차 도포된 상기 동박을 50℃ 이상, 350℃이하의 온도 영역에서 다시 건조시켜, 건조 후 두께가 18~26㎛인 2차 폴리이미드층을 형성하는 단계; 및
    건조된 2차 폴리이미드층이 코팅된 상기 동박을 경화시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 COF 접합 방식에 적합한 2층의 동박 적층판의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 2층의 동박 적층판의 제조 방법은 (9%(NH4)2Ce(NO3)6 + 6% HClO4 + H2O) 또는 (22% (NH4)2Ce(NO3)6) + 8% HAc + H2O)에칭액으로 반복 에칭하여 Cr, Ni 잔류물을 제거하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 COF 접합 방식에 적합한 2층의 동박 적층판의 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 경화시키는 단계는 진공 분위기 또는 질소분위기에서 350~390℃의 온도 영역까지 서서히 승온시키는 승온 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 COF 접합 방식에 적합한 2층의 동박 적층판의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 승온 단계는 상기 폴리이미드층을 연속적으로 드라잉 오븐(Drying Oven)을 통과시키며, 경화드럼을 함께 사용하여 건조와 경화를 동시에 진행하는 것을 특징으로 하는 COF 접합 방식에 적합한 2층의 동박 적층판의 제조 방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 경화시키는 단계는 상기 1차 폴리이미드층의 경화 후 두께를 30~32㎛로, 상기 2차 폴리이미드층의 경화 후 두께를 8~10㎛ 범위가 되도록 경화하는 것을 특징으로 하는 COF 접합 방식에 적합한 2층의 동박 적층판의 제조 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011081313A3 (ko) * 2009-12-30 2011-11-17 ㈜대림코퍼레이션 내열성과 고온영역의 인장특성이 향상된 전방향족 폴리이미드 수지의 제조방법
KR101506611B1 (ko) * 2013-03-19 2015-03-27 에스케이씨코오롱피아이 주식회사 폴리이미드 필름
KR20150034185A (ko) * 2012-09-10 2015-04-02 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 표면 처리 동박 및 그것을 사용한 적층판
US9450061B2 (en) 2013-05-06 2016-09-20 Himax Technologies Limited Metal bump structure for use in driver IC and method for forming the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011081313A3 (ko) * 2009-12-30 2011-11-17 ㈜대림코퍼레이션 내열성과 고온영역의 인장특성이 향상된 전방향족 폴리이미드 수지의 제조방법
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KR101506611B1 (ko) * 2013-03-19 2015-03-27 에스케이씨코오롱피아이 주식회사 폴리이미드 필름
US9450061B2 (en) 2013-05-06 2016-09-20 Himax Technologies Limited Metal bump structure for use in driver IC and method for forming the same
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