KR20090042192A - 필름형 감광성 전사재료 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 베이스 필름, 수지 보호층, 감광성 수지층 및 보호필름을 포함하고, 상기 수지 보호층의 점착력이 0.005㎏f/㎠ 이하인 필름형 감광성 전사재료를 제공하는 바, 이를 인쇄회로기판에 적용할 경우 베이스 필름을 제거한 상태에서 노광이 가능하게 되어 노광 시 마스크와 감광성 수지층간의 간격을 좁힐 수 있음으로써 결과적으로 패턴의 해상도를 향상시킬 뿐 아니라 베이스 필름을 노광 공정 이전에 제거하여도 시트(sheet)형태로 작업을 하거나 롤투롤(roll to roll) 공정에의 적용이 가능하다.
필름형 감광성 전사재료, 수지 보호층

Description

필름형 감광성 전사재료{Film type transfer material}
본 발명은 필름형 감광성 전사재료에 관한 것이다.
일반적으로 필름형의 감광성 전사재료로는 드라이 필름 형태(이하, '드라이 필름 포토레지스트'라 한다.)가 대표적으로 사용된다.
드라이 필름 포토레지스트는 프린트 배선판, 인쇄회로기판, IC패키징, 금속 릴리프 상 형성 등에 사용되며 일반적으로는 베이스 필름, 감광성 수지층 및 보호필름을 포함한다.
베이스 필름은 감광성 수지층의 지지체 역할을 하는 것으로 점착력을 갖고 있는 감광성 수지층의 노광시 취급이 용이하도록 하는 것이다. 감광성 수지층은 일예로 광중합성 단량체, 광중합개시제, 바인더 폴리머 등을 포함하여 목적에 맞도록 제조된다. 한편 보호필름은 감광성 수지층의 베이스 필름이 형성되지 않은 면에 형성되어 감광성 수지층의 손상을 방지해주는 역할을 할 수 있다.
이와 같은 드라이 필름 포토레지스트를 이용한 패턴 형성방법의 일예로서 인쇄회로기판 제조의 예를 들면, 먼저 보호필름을 벗겨내고 동장적층판(CCL) 상에 라 미네이션(Lamination)한 후 원하는 패턴의 마스크를 대고 자외선(UV)을 조사하여 노광(Exposing)하고, 적절한 용제를 사용하여 경화되지 않은 부분을 씻어내는 현상(Developing)과정을 거친다. 통상적으로 노광은 도 3에 도시된 바와 같이, 감광성 수지층(20)에 베이스 필름(40)이 부착된 채로 진행되며, 이 경우 감광성 수지층(20)과 마스크(60)가 베이스 필름(40)의 두께만큼 이격되므로, 결과적으로는 해상도의 저하가 발생할 수 있다. 이에 베이스 필름을 벗겨낸 후 노광할 수도 있으나, 일반적으로 감광성 수지층은 점착성을 갖고 있어 베이스 필름을 벗겨내면 마스크가 감광성 수지층과 붙게 되므로 감광성 수지층에 손상이 가게 되며, 결과적으로는 해상도가 저하된다. 따라서, 현실적으로 베이스 필름을 벗겨낸 후의 노광은 이루어지기 어렵고, 이로 인한 해상도 저하의 문제는 여전히 남아 있다.
더욱이 인쇄회로기판의 고밀도화 및 반도체 패키징 기술의 발전에 따라 회로 선폭의 고밀도화가 진행됨으로써 이러한 미세회로기판에 적용할 수 있는 고해상의 필름형 감광성 전사재료에 대한 요구가 절실한 상황이다.
이에 본 발명은, 베이스 필름을 제거하고 노광이 가능한 필름형 감광성 전사재료를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 노광시 마스크와 감광성 수지층간의 간격을 최소화하여 해상도를 높일 수 있는 필름형 감광성 전사재료 및 이를 이용하여 패턴을 형성한 표시 소자용 기판을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에서는 베이스 필름, 수지 보호층, 감광성 수지층 및 보호필름을 포함하며; 수지 보호층은, 베이스 필름을 벗겨내고 별도의 PET 필름을 수지보호층 상에 라미네이션 한 다음 이를 이형시키기 시작하여 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는 데 필요로 하는 단위면적당 힘으로 정의되는 점착력이 0.005kgf/㎠ 이하인 필름형 감광성 전사재료를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 의한 필름형 감광성 전사재료에 있어서, 수지 보호층은 알칼리 현상 가능형 고분자층일 수 있다.
바람직한 본 발명의 일 구현예에 의한 필름형 감광성 전사재료에 있어서, 수지 보호층은 다음과 같이 정의되는 25℃에서 메틸에틸케톤 용액에 대한 용해도가 5g 이하인 것일 수 있다.
용해도: 메틸에틸케톤 100g에 수지보호층 50g을 넣고 25℃에서 1시간 동안 교반 후 거름종이로 여과한 다음 거름종이에 남은 수지보호층의 무게를 측정하여, 수지보호층 무게의 감소량으로 정의.
본 발명의 일 구현예에 의한 필름형 감광성 전사재료에 있어서, 수지 보호층은 중량평균 분자량이 5,000~300,000인 수용성 고분자를 포함하는 코팅액으로부터 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의한 필름형 감광성 전사재료에 있어서, 보호필름과 감광성 수지층과의 이형력이 베이스 필름과 수지 보호층과의 이형력보다 작은 것일 수 있다.
또한, 수지 보호층은 두께가 0.001~10㎛ 인 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 필름형 감광성 전사재료에 있어서, 수지 보호층은 다음 수학식 1로 표시되는 점착력 변화율이 5000% 이하인 것일 수 있다.
수학식 1
Figure 112008074044157-PAT00001
상기 식에서, 제1점착력은 베이스 필름을 벗겨낸 직후 별도의 PET 필름을 수지보호층 상에 라미네이션 한 다음 이를 이형시키기 시작하여 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는데 필요로 하는 단위면적당 힘으로 정의되고, 제2점착력은 베이스 필름을 벗겨내고 온도 25℃, 습도 50% 조건하에 240시간 방치한 후 별도의 PET 필름을 수지보호층 상에 라미네이션 한 다음 이를 이형시키기 시작하여 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는데 필요로 하는 단위면적당 힘으로 정의된다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 필름형 감광성 전사재료에 있어서, 수지 보호층은 폴리비닐알코올계 수지층일 수 있다. 이때 수지 보호층은 습윤제(wetting agent), 레벨링제(leveling agent), 소포제, 접착제 및 점착제 중에서 선택되는 적어도 1종이상의 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의한 필름형 감광성 전사재료에 있어서, 보호필름은 이형층을 갖거나 갖지 않는 폴리에스테르계 필름일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의한 필름형 감광성 전사재료에 있어서, 베이스 필름은 이형층을 갖거나 갖지 않는 폴리에스테르계 필름일 수 있다.
본 발명의 예시적인 구현예에서는 상술한 필름형 감광성 전사재료를 이용하여 패턴을 형성한 표시 소자용 기판을 제공한다.
본 발명의 필름형 감광성 전사재료는 베이스 필름을 박리한 다음 노광이 가능함에 따라 노광시 감광성 수지층과의 거리를 좁혀 패턴의 해상도를 보다 향상시킬 수 있는 필름형 감광성 전사재료 및 표시 소자용 기판을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 노광 전에 베이스 필름을 박리할 수 있으면서 감광성 수지층의 손상 없이 시트 단위로 작업을 하거나 롤투롤(roll to roll)공정의 적용이 가능한 필름형 감광성 전사재료를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 베이스 필름을 제거하고 바로 노광공정이 이루어지므로 노광 공정 후 이물 제거 공정을 수행한 다음 베이스 필름을 제거하던 종래의 공정을 간편화할 수 있고 표시 소자용 기판의 제조 원가 절감 효과를 가져 올 수 있다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 필름형 감광성 전사재료의 일구현예를 도시한 것이다. 본 발명의 필름형 감광성 전사재료는 보호필름(10), 감광성 수지층(20), 수지 보호층(30) 및 베이스 필름(40)을 포함하는 구조를 가진다.
도 1에 도시하지 않았으나 보호필름(10) 및/또는 베이스 필름(40)은 각각의 적어도 일면에 이형층을 포함할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 필름형 감광성 전사재료가 적용된 표시 소자용 기판의 노광시 적층구조 단면을 도시한 것이다. 이와 같은 본 발명의 필름형 감광성 전사재료는 프린트 배선판, 인쇄회로기판 등의 표시소자용 기판에 적용시 보호필름(10)을 벗기고 동장적층판(50) 상에 감광성 수지층이 오도록 드라이 필름을 라미네이션시킨 뒤 베이스필름(40)을 박리한 후 수지보호층 상에 마스크를 놓고 노광 과정을 거친 다음 현상과정을 거치게 된다.
이하, 각 층을 상세히 설명한다.
<베이스 필름>
본 발명의 베이스 필름은 수지 보호층과 감광성 수지층의 지지체 역할을 하므로 충분한 기계적 특성을 구비한 것이 바람직하다. 베이스 필름에 적합한 재료로는 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이미드, 폴리아미드, 셀룰로오스트리아세테 이트, 셀룰로오스디아세테이트, 알킬폴리(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴산에스테르 공중합체, 폴리비닐클로라이드와 비닐 아세테이트의 공중합체, 폴리테트라플루오로에틸렌 및 폴리트리플루오로에틸렌 등이 있으며, 특히 바람직한 것은 폴리에틸렌테레프탈레이트이다. 베이스 필름의 두께는 10~100㎛의 범위이며, 바람직하게는 15~30㎛인 것이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
후술하는 수지 보호층 조성에 따라서 베이스 필름은 이형성 조절을 위한 이형층을 포함하는 것일 수 있다. 이때 이형층의 형성의 방법 및 구체적인 조성에는 각별히 한정이 있는 것은 아니며, 다만 베이스 필름과 수지 보호층간의 이형력이 보호필름과 감광성 수지층간의 이형력보다 더 높은 정도를 만족하면서 수지 보호층의 손상을 방지할 수 있는 정도의 표면특성을 만족할 수 있을 정도이면 충분하다.
<수지 보호층>
수지 보호층은 베이스 필름과 감광성 수지층 사이에 위치하며, 이러한 수지 보호층을 포함하는 본 발명의 일 구현예에 의한 필름형 감광성 전사재료는 노광시 베이스 필름을 박리시킨 후에 수지 보호층 상에 마스크를 올려놓고 노광을 수행할 수 있다.
따라서 수지 보호층은 베이스 필름으로부터 용이하게 이형되어야 하며, 또한 마스크와 점착되지 않아야 한다. 또한 노광 후 시트 단위 작업 또는 롤투롤(roll to roll) 작업 시 수지 보호층끼리 적층되거나 동장적층판과 수지 보호층이 서로 접촉되어도 불량이 발생하지 않을 정도로 낮은 점착력을 가질 것이 요구된다.
특히, 베이스 필름을 박리시킨 후에 수지 보호층이 노출된 상태에서 노광시키게 되면 수지 보호층이 마스크와 점착되지 않는 것이 중요하다. 이 때 마스크는 주로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 유리기판(glass) 등을 사용할 수 있으며, 이에 본 발명의 수지 보호층은 베이스 필름을 박리시킨 후 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 다시 적층하였다가 용이하게 이형될 수 있어야 한다.
이러한 점에서 본 발명의 수지 보호층은 베이스 필름을 벗겨낸 후, 별도의 PET 필름을 수지보호층 상에 라미네이션 한 후 이를 이형시키기 시작하여 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는데 필요한 단위면적당 힘으로 정의되는 점착력이 0.005kgf/㎠ 이하인 것이 바람직하다. 구체적인 점착력 측정의 방법은 폭 3㎝, 길이 20㎝의 필름형 감광성 전사재료 시편의 보호 필름을 제거하여 동장적층판에 110℃, 4㎏f/㎠ 조건하에서 2m/min 속도로 라미네이션한 후 베이스 필름을 제거한다. 여기에 폭 4㎝, 길이 25㎝, 두께 19㎛의 PET필름을 110℃, 4㎏f/㎠ 조건하에서 2m/min 속도로 라미네이션한 후, 상기 PET 필름을 이형시키기 시작하여 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는데 필요한 단위면적당 힘을 만능인장시험기를 사용하여 측정한다.
이와 같은 측정방법에 의해 얻어지는 점착력이 0.005kgf/㎠ 보다 큰 경우에는 마스크 통과의 접촉시 이형이 용이하지 않고 뜯김이 발생되어 베이스 필름 제거 후 노광함으로 인한 유리한 효과를 얻기 힘들다.
한편, 수지보호층은 노광시 감광성 수지층의 중합 반응을 저해하는 산소를 차단할 수 있어야 하며, 노광 공정 이후 현상공정에서 같이 제거될 수 있는 것이 바람직하다.
이러한 점을 고려하여 수지 보호층은 알칼리 현상 가능형 고분자층인 것이 바람직할 수 있다. 여기서 "알칼리 현상 가능형"이라 함은 묽은 농도의 Na2CO3, NaOH 또는 KOH 등의 알칼리 용액에 의해 현상되는 특성을 의미하는 것으로 이해될 것이다.
이러한 점을 고려하여 수지 보호층은 폴리비닐에테르무수말레인산의 수용성 염류, 셀룰로오스에테르의 수용성 염류, 카르복실알킬셀룰로오스의 수용성 염류, 카르복실알킬전분 수용성 염류, 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴아미드류, 폴리아미드의 수용성 염류, 폴리아크릴산의 수용성 염류, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 젤라틴, 산화에틸렌중합체, 전분 등의 수용성 고분자를 포함하는 조성으로부터 형성될 수 있다.
특히 수지보호층 형성용 조성물의 점도는 도포층의 물성에 영향을 미치며, 점도는 또한 중합체의 중합도에 영향을 받으므로 조성 중 중합체의 중량평균분자량은 5,000~300,000인 것이 바람직하다. 중량평균분자량이 5000미만이면 필름상의 도포가 곤란해지고, 강도가 약해 감광성 수지층의 보호 기능을 수행하기 힘들어 바람직하지 않으며, 중량평균분자량이 300,000을 초과하면 현상시간이 길어지고 동장적층판 상에 적층 후 베이스 필름을 박리시킬 때 손상될 우려가 있다.
또한 바람직한 본 발명의 일 구현예에 의한 필름형 감광성 전사재료에 있어서 수지 보호층은 25℃에서 메틸에틸케톤 용액에 대한 용해도가 5g 이하인 것이 유통 과정 중 감광성 수지층과 수지 보호층간의 성분의 확산(diffusion)을 방지하 여 궁극적으로는 제품의 유통기한을 연장할 수 있는 측면에서 바람직할 수 있다.
여기서 메틸에틸케톤 용액에 대한 용해도는 구체적으로, 메틸에틸케톤 100g에 수지보호층 50g을 넣고 25℃에서 1시간 동안 교반한 다음 거름종이로 여과한 후거름종이에 남은 수지보호층의 무게를 측정하여 수지보호층 무게의 감소량으로 정의된다.
한편 상술한 것과 같이 본 발명의 일 구현예에 의한 필름형 감광성 전사재료의 경우 후공정에서 베이스 필름을 제거한 후 노광공정을 수행할 수 있는바, 이 경우 노광공정에 진입하기까지 소정의 시간이 소요될 경우 외부 환경에 노출될 때 수지 보호층이 수분을 흡수하는 등 물성의 변화를 유발할 수 있다. 이러한 점을 고려하여 본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 필름형 감광성 전사재료에 있어서 수지 보호층은 다음 수학식 1로 표시되는 점착력 변화율이 5000% 이하인 것이 바람직할 수 있다.
수학식 1
Figure 112008074044157-PAT00002
상기 식에서, 제1점착력은 베이스 필름을 벗겨낸 직후 별도의 PET 필름을 수지보호층 상에 라미네이션 한 다음 이를 이형시키기 시작하여 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는데 필요로 하는 단위면적당 힘으로 정의되고, 제2점착력은 베이스 필름을 벗겨내고 온도 25C, 습도 50%조건하에 10일간 방치한 후 별도의 PET 필름을 수지보호층 상에 라미네이션 한 다음 이를 이형시키기 시작하여 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는데 필요로 하는 단위면적당 힘으로 정의된다.
상기한 측면을 고려할 때 바람직한 수지 보호층은 폴리비닐알코올계 수지층일 수 있다. 여기서 폴리비닐알코올계 수지층이라 함은 수지층을 형성하는 조성 중 폴리비닐알코올계 수지가 적어도 10중량% 이상을 차지하는 수지층으로 이해될 것이다.
수지 보호층이 폴리비닐알코올계 수지층인 경우 베이스 필름에 따라서 도포성이 달라질 수 있으며 이를 고려할 때 습윤제(wetting agent)를 더 포함할 수 있다.
또한 베이스 필름 및 후술하는 보호필름의 선정에 따라 이형력의 제어가 필요할 경우도 있는데 이 경우에도 이형성을 조절할 수 있는 첨가제, 일예로 습윤제(wetting agent), 레벨링제(leveling agent), 소포제, 접착제 및 점착제 중에서 선택되는 적어도 1종 이상의 첨가제를 포함할 수 있다.
이러한 첨가제에 각별히 한정이 있는 것은 아니며, 상술한 것과 같이 베이스 필름과 수지 보호층간의 이형력에 비하여 보호필름과 감광성 수지층간의 이형력이 작은 정도로 조절할 수 있는 첨가제이면 무방할 것이다.
이러한 수지 보호층을 형성하는 방법으로는 특별히 한정되는 것은 아니며, 수지 보호층 형성용 조성물을 유기 용제 및 물, 좋기로는 물에 용해하여 베이스 필름 상에 도포 및 건조하여 형성시킬 수 있다.
그리고 수지 보호층이 형성되어 있는 상태에서 노광 공정을 수행하게 되므로 해상도를 높이기 위해서는 수지 보호층의 두께가 얇을수록 좋으며, 바람직하게는 0.001~10㎛인 것이 좋다.
<감광성 수지층>
감광성 수지층 조성물은 일반적으로 바인더 폴리머, 광중합성 단량체, 광개시제, 기타 첨가제로 구성되며 인쇄회로기판의 특성 및 성격에 따라 가변적으로 조성될 수 있다.
상기 수지 보호층에 접하는 감광성 수지층의 형성방법으로는 각별히 한정이 있는 것은 아니나 감광성 수지층을 보호 필름 상에 도포하여 상기 베이스 필름 상에 형성된 수지 보호층과 접합하는 방법이 유리할 수 있다.
감광성 수지층의 두께는 인쇄회로기판의 종류에 따라 일반적으로 10~100㎛일 수 있다.
<보호필름>
보호필름으로는 필름형 전사재료를 후공정에 적용할 때는 용이하게 이탈되면서 보관 및 유통할 때에는 이형되지 않도록 적당한 이형성을 필요로 한다.
감광성 수지층을 보호필름에 도포한 후 베이스 필름 상에 형성되는 수지 보호층과 라미네이션하여 필름형 감광성 전사재료를 제조하는 방법적 측면에서 유리하기로는, 감광성 수지층의 도포성을 고려할 때 보호필름은 폴리에스테르계 필름인 것이 바람직하다. 특히 이형성을 고려할 때 이형층을 포함하는 폴리에스테르계 필름인 것이 바람직할 수 있다. 이형층의 일예로는 실리콘을 코팅 또는 인화하는 방법을 들 수 있으나 이에 한정이 있는 것은 아니다. 상술한 것과 같이 보호필름과 감광성 수지층간의 이형력이 베이스 필름과 수지 보호층간의 이형력에 비하여 작은 정도이면서 감광성 수지층의 표면특성을 저해하지 않는 정도라면 이형층 형성이 방법 및 조성에 각별히 한정이 있는 것은 아니다.
베이스 필름 상에 수지 보호층을 형성하고 수지 보호층 상에 감광성 수지층을 도포한 다음 보호필름을 최종적으로 라미네이션하는 경우라면 두께 15~25㎛의 폴리올레핀계 필름 또한 보호필름으로 바람직할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
(a) 메타아크릴산(Methacrylic acid) : 아크릴산(Acrylc acid) : 메틸메타크릴레이트(Methylmethacrylate:MAA)를 20:10:70 중량비율로 사용하여(중량평균분자량 70,000, 고형분 50%), 용매 MEK, 중합개시제 AIBN 1%, 반응온도 80℃, 반응시간 4시간, 후첨개시제 AIBN 3%의 조건하에서 중합하여 아크릴산 고분자를 제조하였다.
(b) 상기 아크릴산 고분자를 메틸에틸케톤으로 200cps로 희석하여 수지보호층용 조성물을 얻고, 이를 두께 20㎛ 베이스 필름(OPP) 위에 코팅 바를 이용하여 코팅하고 열풍오븐을 이용하여 80℃에서 10분간 건조하여 두께 2㎛의 수지 보호층을 형성하였다.
(c) UH-9200 series(Kolon)에 사용된 조성 및 함량으로 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 구체적으로는, 광개시제류를 용매인 메틸에틸케톤과 메틸알코올에 녹인 후, 광중합성 올리고머류와 바인더 폴리머를 첨가하여 Mechanical Stirrer를 이용하여 1시간 동안 혼합하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
(d) 상기 감광성 수지 조성물을 20㎛ 두께의 보호필름(OPP) 상에 코팅 바를 이용하여 코팅한 뒤 열풍오븐을 이용하여 80℃에서 6분간 건조하여 두께 15㎛의 감광성 수지층을 형성하였다.
(e) 건조가 완료된 (d)의 필름의 감광성 수지층과 상기 (b)의 수지 보호층이 접하도록 50℃에서 압력 4kgf/㎠로 라미네이션하여 도 1과 같은 형태의 두께 57㎛의 필름형 감광성 전사재료를 제조하였다.
<실시예 2>
수지 보호층 조성물로 폴리에틸렌글리콜(제조사 : Sigma-Aldrich, 중량평균분자량 20,000)을 2차증류수로 200cps로 희석한 것을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 두께 57㎛의 필름형 감광성 전사재료를 제조하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1의 수지 보호층용 조성물을 0.5㎛로 코팅한 것을 제외하고 실 시예 1과 같은 방법으로 두께 55.5㎛의 필름형 감광성 전사재료를 제조하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 1에서 보호필름으로 OPP 대신에 실리콘 이형처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께 19㎛, CY201-19um, KOLON)을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 두께 56㎛의 필름형 감광성 전사재료를 제조하였다.
<비교예 1>
UH-9200 series(Kolon사 제조)에 사용된 조성 및 함량으로 감광성 수지 조성물을 제조하고, 19㎛ 두께의 PET 필름(FDFR, Kolon) 상에 코팅 바를 이용하여 코팅한 뒤 열풍오븐을 이용하여 80℃에서 6분간 건조하여 두께 15㎛의 감광성 수지층을 형성하였다. 건조가 완료된 필름을 폴리에스테르 필름(23㎛)과 25℃에서 4kgf/㎠로 라미네이션하여 두께 57㎛의 필름형 감광성 전사재료를 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에 의하여 제조된 필름형 감광성 전사재료의 이형력, 점착력 및 점착력 변화율을 다음과 같이 측정하였으며 그 결과는 표 1과 같다.
(1) 이형력
<보호필름>
폭 3㎝, 길이 20㎝의 필름형 감광성 전사재료 시편의 보호필름을 이형시키면 서 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는데 필요한 단위면적당 힘을 만능시험기(UTM, 4303 series, Instron사)를 사용하여 측정하였다.
<베이스 필름>
폭 3㎝, 길이 20㎝의 필름형 감광성 전사재료 시편의 보호필름을 제거한 뒤 110℃에서 속도 2m/min, 압력 4㎏f/㎠ 으로 동장적층판에 라미네이션하였다. 이후 베이스 필름을 이형시키면서 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는데 필요한 단위면적당 힘을 UTM(4303 series, Instron사)을 사용하여 측정하였다.
(2) 점착력
폭 3㎝, 길이 20㎝의 필름형 감광성 전사재료 시편의 보호 필름을 제거하여 동장적층판에 110℃, 4㎏f/㎠ 조건하에서 2m/min 속도로 라미네이션한 후 베이스 필름을 제거하였다. 여기에 폭 4㎝, 길이 25㎝, 두께 19㎛의 PET 필름(FDFR, Kolon사 제조)을 110℃, 4㎏f/㎠ 조건하에서 2m/min 속도로 라미네이션한 후, 상기 PET 필름을 이형시키기 시작하여 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는데 필요한 단위면적당 힘을 UTM(4303 series, Instron사)을 사용하여 측정하였다.
상기 PET필름의 라미네이션 할 때의 조건은 일반적인 노광 시의 마스크와 접착되는 조건과 동일하며 이때 측정된 점착력은 실시예 및 비교예 2의 경우 수지보호층과 PET 필름간의 점착력이며, 비교예 1의 경우 감광성 수지층과 PET 필름간의 점착력이다.
(3) 수지 보호층의 점착력 변화율
실시예 1 내지 4에 따른 필름형 전사재료에 대하여 다음과 같은 방법으로 제1점착력 및 제2점착력을 구하고, 다음 수학식 1을 이용하여 점착력 변화율을 산출하였다.
수학식 1
Figure 112008074044157-PAT00003
폭 3㎝, 길이 20㎝의 필름형 감광성 전사재료 시편의 보호 필름을 제거하여 동장적층판에 110℃, 4㎏f/㎠ 조건하에서 2m/min 속도로 라미네이션한 후 베이스 필름을 제거하였다. 베이스 필름을 제거한 직후로, 여기에 폭 4㎝, 길이 25㎝, 두께 19㎛의 PET 필름(FDFR, Kolon사 제조)을 110℃, 4㎏f/㎠ 조건하에서 2m/min 속도로 라미네이션한 후, 상기 PET 필름을 이형시키기 시작하여 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는데 필요한 단위면적당 힘을 UTM(4303 series, Instron사)을 사용하여 측정하여 이를 제1점착력으로 정의하였다.
또한 동일한 방법으로 베이스 필름을 벗겨내고 온도 25℃, 습도 50% 조건하에 240시간 방치한 후 상기한 방법으로 별도의 PET 필름을 수지보호층 상에 라미네이션 한 다음 상기 PET 필름을 이형시키기 시작하여 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는데 필요한 단위면적당 힘을 UTM(4303 series, Instron사)을 사용하여 측정하여 이를 제2점착력으로 정의하였다.
이형력(kgf/㎠) 점착력(kgf/㎠) 점착력변화율(%)
보호 필름 베이스 필름 PET 필름(마스크)
실시예 1 0.0039 0.0053 0.0001 10% 미만
실시예 2 0.0037 0.0057 0.0005 10% 미만
실시예 3 0.0038 0.0054 0.0001 10% 미만
실시예 4 0.0038 0.0049 0.0001 10% 미만
비교예 1 0.0031 0.0067 0.0064 10% 미만
상기 측정 결과, 감광성 수지층과 보호필름간의 이형력 및 수지보호층과 베이스 필름간의 이형력이 작업성을 저해하지 않는 범위에 있는 것을 알 수 있으며, 점착력의 경우 비교예에 비하여 실시예의 경우가 월등히 낮음을 볼 수 있다. 이로써 실시예의 수지 보호층과 노광 조건에서 일반적으로 사용되는 마스크 재질간의 점착력이 매우 낮은 것을 알 수 있으며 따라서 노광시 취급이 용이함을 알 수 있다.
이후 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 필름형 감광성 전사재료를 다음과 같은 방법으로 인쇄회로기판에 형성하였으며 다음과 같이 물성평가를 실시하였다.
동장적층판(CCL)에 브러시 전처리기를 사용하여 새로운 동면을 형성하고 적절한 표면조도를 형성한다. 이후 5% 황산용액에서 산처리 후 수세, 건조를 하여 라미네이터에 투입하였다. 라미네이터는 Hakuto Mach 610i를 사용하였으며 110℃에서 압력 4㎏f/㎠, 속도 2m/min로 실시예 및 비교예에서 제조된 필름형 감광성 전사재료를 동장적층판에 라미네이션하였으며, 이때 예열은 실시하지 않았다. 이후 UV 노광기(Perkin Elmer OB-7120, 5KW 평행광)로 조사하여 노광을 실시하였다. 노광을 마친 인쇄회로기판을 현상기를 통과시켜 현상하였다.
이때 수지보호층을 포함한 실시예 1 에서 4의 경우 노광공정 전에 베이스 필름을 벗겨내었으며 수지보호층이 포함되지 않은 비교예 1의 경우 베이스 필름을 노광 이후 현상 공정 전에 벗겨내었다.
(4) 감도와 노광량
노광시 실시예 1 에서 4의 경우 수지 보호층 상에, 비교예 1의 경우 베이스 필름상에 감도기(21단 Stouffer Step Tablet)를 위치시킨 후, 감도 5단, 6단, 7단을 얻기 위한 노광량을 광량계(UV-351, ORC사 제조)를 사용하여 측정하였으며, 그 값은 표 2와 같다. 이때 감도는 현상 후 기판에 남아있는 감광성 레지스트의 최대 단위 개수로 평가하였다.
(5) 현상시간
현상시간은 상기 동박적층판에 라미네이션을 마친 인쇄회로기판을 현상기를 통과시켜 라미네이션 된 부위가 현상액에 완전히 씻겨서 제거되는 시간을 최소현상시간으로 측정하였으며, 실제현상시간은 최소현상시간의 두 배의 시간으로 산정하였다. 이때 수지보호층이 존재 할 경우, 실제 현상시간은 최소현상시간에 수지보호층이 현상되는 시간을 최소현상시간에 더한 시간으로 계산하였다.
(6) 회로물성: 해상도, 세선밀착력, 1/1(Line/Space)해상도
Kolon Test Artwork를 이용하여 해상도, 세선밀착력, 1/1(Line/Space)해상도를 측정하여 회로물성을 평가하였다.
본 실험에서 해상도는 미노광부위가 현상될 때 얼마나 작은 선폭까지 현상되었는지 정도를 측정한 값으로 이 값이 작을수록 해상도가 높으며, 측정된 해상도의 측정에 사용된 마스크는 4㎛~20㎛까지 0.5㎛의 간격으로 형성되어 있으며 구현하고자 하는 값의 해상도에 간격 400㎛로 만들어진 마스크를 사용한다. 세선밀착력 값은 노광부위가 현상 후 얼마나 작은 선폭까지 침식을 받지 않고 직선의 회로를 형성하는가를 측정한 값으로 이 값이 작을수록 세선밀착력 값이 좋으며, 측정된 세선밀착력 값의 측정에 사용된 마스크는 4㎛~20㎛까지 0.5㎛의 간격으로 형성되어 있으며 구현하고자 하는 값의 세선밀착력 값에 간격 400㎛로 만들어진 마스크를 사용한다. 또한 1/1 해상도는 회로라인과 회로라인 사이의 간격을 1:1로 하여 깨끗하게 현상된 최소 선폭을 측정한 값을 나타낸다.
(7) 표면 분석
실시예 1 및 비교예 1의 필름형 감광성 전사재료를 적용한 인쇄회로기판을 상기와 같이 노광 및 현상공정을 거친 뒤, 표면을 전자현미경으로 촬영하여 각각 도 4 및 도 5에 나타내었다.
현상시간 노광 조건 회로 물성
최소 현상시간 (sec) 실제 현상시간 (sec) 노광 에너지 (mJ/㎠) 감도 (sst/21sst) 해상도 (㎛) 세선밀착력 (㎛) 1/1 해상도 (㎛)
실시예 1 10 18 50 5/21 7 13 9
60 6/21 9 11 9
80 7/21 9 8 9
실시예 2 11 19 50 5/21 7 13 9
60 6/21 9 11 9
80 7/21 10 9 10
실시예 3 8.5 16.5 50 5/21 7 13 9
60 6/21 8 11 9
80 7/21 9 8 9
실시예 4 10 18 50 5/21 7 13 9
60 6/21 9 11 9
80 7/21 9 8 9
비교예 1 8 16 50 5/21 8 13 10
60 6/21 11 13 11
80 7/21 13 8 13
상기 측정 결과, 같은 단수를 구현하기 위해 필요한 노광량은 실시예와 비교예의 차이가 거의 없었으며, 회로물성 측정 결과는 실시예의 경우 해상도를 비롯하여 더욱 우수한 결과를 나타냄을 알 수 있다.
한편 본 발명의 수지 보호층을 포함한 필름형 감광성 전사재료의 경우 수지보호층 현상시간이 수지보호층 두께 1㎛당 0.5~3초 정도인 것을 알 수 있다.
또한 도 4 및 도 5의 전자현미경 사진을 통한 표면 관찰 결과, 실시예 1에 의한 필름형 감광성 전사재료를 적용한 인쇄회로기판 표면 사진인 도 4의 경우, 비교예 1을 적용한 도 5보다 배율이 큼에도 불구하고 측면 및 표면의 요철이 적게 보이는 것을 볼 수 있다. 따라서 본 발명의 필름형 감광성 전사재료를 적용한 경우, 노광시 취급이 용이할 뿐만 아니라 해상도가 향상되는 것을 알 수 있다.
<실시예 5>
(a) PVA205(KURARAY사, 일본) 20g을 증류수 100g에 넣고 80℃에서 6시간 교반하여 완전히 녹여 수지보호층용 조성물을 얻고, 이를 두께 19㎛ 베이스 필름(실리콘 이형처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, CY201-19㎛, KOLON) 위에 코팅 바를 이용하여 코팅하고 열풍오븐을 이용하여 80℃에서 10분간 건조하여 두께 2㎛의 수지 보호층을 형성하였다.
(c) UH-9200 series(Kolon)에 사용된 조성 및 함량으로 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 구체적으로는, 광개시제류를 용매인 메틸에틸케톤과 메틸알코올에 녹인 후, 광중합성 올리고머류와 바인더 폴리머를 첨가하여 Mechanical Stirrer를 이용하여 1시간 동안 혼합하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
(d) 상기 감광성 수지 조성물을 19㎛ 두께의 보호필름(실리콘 이형처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, CY201-19㎛, KOLON) 상에 코팅 바를 이용하여 코팅한 뒤 열풍오븐을 이용하여 80℃에서 6분간 건조하여 두께 15㎛의 감광성 수지층을 형성하였다.
(e) 건조가 완료된 (d) 필름의 감광성 수지층과 상기 (b)의 수지 보호층이 접하도록 50℃에서 압력 4kgf/㎠로 라미네이션하여 도 1과 같은 형태의 두께 55㎛의 필름형 감광성 전사재료를 제조하였다.
<실시예 6>
(a) PVA205(KURARAY사, 일본)20g 및 BYK-349(wetting제, BYK Chemie)0.5g을 증류수 100g에 넣고 80℃에서 6시간 교반하여 완전히 녹여 수지보호층용 조성물을 얻고, 이를 두께 19㎛ 베이스 필름(폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 상품명 FDFR-19, KOLON) 위에 코팅 바를 이용하여 코팅하고 열풍오븐을 이용하여 80℃에서 10분간 건조하여 두께 2㎛의 수지 보호층을 형성하였다.
(c) UH-9200 series(Kolon)에 사용된 조성 및 함량으로 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 구체적으로는, 광개시제류를 용매인 메틸에틸케톤과 메틸알코올에 녹인 후, 광중합성 올리고머류와 바인더 폴리머를 첨가하여 Mechanical Stirrer를 이용하여 1시간 동안 혼합하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
(d) 상기 감광성 수지 조성물을 19㎛ 두께의 보호필름(실리콘 이형처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, CY201-19㎛, KOLON) 상에 코팅 바를 이용하여 코팅한 뒤 열풍오븐을 이용하여 80℃에서 6분간 건조하여 두께 15㎛의 감광성 수지층을 형성하였다.
(e) 건조가 완료된 (d)의 필름의 감광성 수지층과 상기 (b)의 수지 보호층이 접하도록 50℃에서 압력 4kgf/㎠로 라미네이션하여 도 1과 같은 형태의 두께 55㎛의 필름형 감광성 전사재료를 제조하였다.
<실시예 7>
(a) PVA205(KURARAY사, 일본) 20g을 증류수 100g에 넣고 80℃에서 6시간 교반하여 완전히 녹여 수지보호층용 조성물을 얻고, 이를 두께 19㎛ 베이스 필름(실리콘 이형처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, CY201-19㎛, KOLON) 위에 코팅 바를 이용하여 코팅하고 열풍오븐을 이용하여 80℃에서 10분간 건조하여 두께 10㎛의 수지 보호층을 형성하였다.
(c) UH-9200 series(Kolon)에 사용된 조성 및 함량으로 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 구체적으로는, 광개시제류를 용매인 메틸에틸케톤과 메틸알코올에 녹인 후, 광중합성 올리고머류와 바인더 폴리머를 첨가하여 Mechanical Stirrer를 이용하여 1시간 동안 혼합하여 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
(d) 상기 감광성 수지 조성물을 19㎛ 두께의 보호필름(실리콘 이형처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, CY201-19㎛, KOLON) 상에 코팅 바를 이용하여 코팅한 뒤 열풍오븐을 이용하여 80℃에서 6분간 건조하여 두께 15㎛의 감광성 수지층을 형성하였다.
(e) 건조가 완료된 (d) 필름의 감광성 수지층과 상기 (b)의 수지 보호층이 접하도록 50℃에서 압력 4kgf/㎠로 라미네이션하여 도 1과 같은 형태의 두께 63㎛의 필름형 감광성 전사재료를 제조하였다.
상기 실시예 5 내지 7에 의하여 제조된 필름형 감광성 전사재료의 이형력, 수지 보호층의 점착력, MEK 용해도 및 점착력 변화율을 다음과 같이 측정하였으며 그 결과는 표 3과 같다.
(1) 이형력
<보호필름>
폭 3㎝, 길이 20㎝의 필름형 감광성 전사재료 시편의 보호필름을 이형시키면서 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는데 필요한 단위면적당 힘을 만능시험기(UTM, 4303 series, Instron사)를 사용하여 측정하였다.
<베이스 필름>
폭 3㎝, 길이 20㎝의 필름형 감광성 전사재료 시편의 보호필름을 제거한 뒤 110℃에서 속도 2m/min, 압력 4㎏f/㎠ 으로 동장적층판에 라미네이션하였다. 이후 베이스 필름을 이형시키면서 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는데 필요한 단위면적당 힘을 UTM(4303 series, Instron사)을 사용하여 측정하였다.
(2) 점착력
폭 3㎝, 길이 20㎝의 필름형 감광성 전사재료 시편의 보호 필름을 제거하여 동장적층판에 110℃, 4㎏f/㎠ 조건하에서 2m/min 속도로 라미네이션한 후 베이스 필름을 제거하였다. 여기에 폭 4㎝, 길이 25㎝, 두께 19㎛의 PET 필름(FDFR, Kolon사 제조)을 110℃, 4㎏f/㎠ 조건하에서 2m/min 속도로 라미네이션한 후, 상기 PET 필름을 이형시키기 시작하여 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는데 필요한 단위면적당 힘을 UTM(4303 series, Instron사)을 사용하여 측정하였다.
상기 PET필름의 라미네이션 할 때의 조건은 일반적인 노광 시의 마스크와 접착되는 조건과 동일하며 이때 측정된 점착력은 수지보호층과 PET 필름간의 점착력이다.
(3) 수지 보호층의 점착력 변화율
실시예 5 내지 7에 따른 필름형 전사재료에 대하여 다음과 같은 방법으로 제1점착력 및 제2점착력을 구하고, 다음 수학식 1을 이용하여 점착력 변화율을 산출하였다.
수학식 1
Figure 112008074044157-PAT00004
폭 3㎝, 길이 20㎝의 필름형 감광성 전사재료 시편의 보호 필름을 제거하여 동장적층판에 110℃, 4㎏f/㎠ 조건하에서 2m/min 속도로 라미네이션한 후 베이스 필름을 제거하였다. 베이스 필름을 제거한 직후로, 여기에 폭 4㎝, 길이 25㎝, 두께 19㎛의 PET 필름(FDFR, Kolon사 제조)을 110℃, 4㎏f/㎠ 조건하에서 2m/min 속도로 라미네이션한 후, 상기 PET 필름을 이형시키기 시작하여 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는데 필요한 단위면적당 힘을 UTM(4303 series, Instron사)을 사용하여 측정하여 이를 제1점착력으로 정의하였다.
또한 동일한 방법으로 베이스 필름을 벗겨내고 온도 25℃, 습도 50% 조건 하에 240시간 방치한 후 상기한 방법으로 별도의 PET 필름을 수지보호층 상에 라미네이션 한 다음 상기 PET 필름을 이형시키기 시작하여 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는데 필요한 단위면적당 힘을 UTM(4303 series, Instron사)을 사용하여 측정하여 이를 제2점착력으로 정의하였다.
(4) 수지 보호층의 메틸에틸케톤에 대한 용해도
수지보호층의 메틸에틸케톤에 대한 용해도는 메틸에틸케톤 100g에 수지보호층 50g을 넣고 25℃에서 1시간 동안 교반 후 거름종이로 여과한 다음 거름종이에 남은 수지보호층의 무게를 측정하였다. 용해도는 수지보호층 무게의 감소량으로 정의된다.
이형력(kgf/㎠) 점착력(kgf/㎠) 점착력변화율(%) 수지 보호층의 MEK에 대한 용해도(g)
보호 필름 베이스 필름 PET 필름(마스크)
실시예 5 0.0048 0.0050 0.0001 10 0.1
실시예 6 0.0048 0.0057 0.0001 10 0.1
실시예 7 0.0048 0.0050 0.0001 10 0.1
상기 측정 결과, 감광성 수지층과 보호필름간의 이형력 및 수지보호층과 베이스필름간의 이형력이 작업성을 저해하지 않는 범위에 있는 것을 알 수 있으며, 수지 보호층은 마스크용 PET와의 점착력이 낮음을 알 수 있다. 이로써 실시예의 수지 보호층과 노광 조건에서 일반적으로 사용되는 마스크 재질간의 점착력이 매우 낮은 것을 알 수 있으며 따라서 노광시 취급이 용이함을 알 수 있다.
또한 수지 보호층은 MEK 용해도가 5g 이하로 낮은바, 이로써 장기간 필름형 감광성 수지를 보관 및 유통함에 있어서 감광성 수지층과 수지 보호층간의 성분의 확산(diffusion)을 방지할 수 있는 측면에서 폴리비닐알코올계 수지층이 수지 보호층으로 최적한 것임을 알 수 있다.
또한 수지 보호층은 점착력 변화율이 5000% 이하로 낮은바, 이로써 필름형 감광성 전사재료를 이용한 후공정에 있어서 베이스 필름 제거 이후 일정 시간이 소요되더라도 흡습에 의해 마스크와의 점착이 일어나는 등의 문제를 방지할 수 있음을 알 수 있다.
이후 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 필름형 감광성 전사재료를 다음과 같은 방법으로 인쇄회로기판에 형성하였으며 다음과 같이 물성평가를 실시하여 그 결과를 다음 표 4에 나타내었다.
동장적층판(CCL)에 브러시 전처리기를 사용하여 새로운 동면을 형성하고 적절한 표면조도를 형성한다. 이후 5% 황산용액에서 산처리 후 수세, 건조를 하여 라미네이터에 투입하였다. 라미네이터는 Hakuto Mach 610i를 사용하였으며 110℃에서 압력 4㎏f/㎠, 속도 2m/min로 실시예 및 비교예에서 제조된 필름형 감광성 전사재료를 동장적층판에 라미네이션하였으며, 이때 예열은 실시하지 않았다. 이후 UV 노광기(Perkin Elmer OB-7120, 5KW 평행광)로 조사하여 노광을 실시하였다. 노광을 마친 인쇄회로기판을 현상기를 통과시켜 현상하였다.
이때 노광공정 전에 베이스 필름을 벗겨내었다.
(5) 감도와 노광량
노광시 보호층 상에 감도기(21단 Stouffer Step Tablet)를 위치시킨 후, 감도 5단, 6단, 7단을 얻기 위한 노광량을 광량계(UV-351, ORC사 제조)를 사용하여 측정하였으며, 그 값은 표 1과 같다. 이때 감도는 현상 후 기판에 남아있는 감광성 레지스트의 최대 단위 개수로 평가하였다.
(6) 현상시간
현상시간은 상기 동박적층판에 라미네이션을 마친 인쇄회로기판을 현상기를 통과시켜 라미네이션 된 부위가 현상액에 완전히 씻겨서 제거되는 시간을 최소현상시간으로 측정하였으며, 실제현상시간은 최소현상시간의 두 배의 시간으로 산정하였다. 이때 실제 현상시간은 최소현상시간에 수지보호층이 현상되는 시간을 최소현상시간에 더한 시간으로 계산하였다.
(7) 회로물성: 해상도, 세선밀착력, 1/1(Line/Space)해상도
Kolon Test Artwork를 이용하여 해상도, 세선밀착력, 1/1(Line/Space)해상도를 측정하여 회로물성을 평가하였다.
본 실험에서 해상도는 미노광부위가 현상될 때 얼마나 작은 선폭까지 현상되었는지 정도를 측정한 값으로 이 값이 작을수록 해상도가 높으며, 측정된 해상도의 측정에 사용된 마스크는 4㎛~20㎛까지 0.5㎛의 간격으로 형성되어 있으며 구현하고자 하는 값의 해상도에 간격 400㎛로 만들어진 마스크를 사용한다. 세선밀착력 값은 노광부위가 현상 후 얼마나 작은 선폭까지 침식을 받지 않고 직선의 회로를 형성하는가를 측정한 값으로 이 값이 작을수록 세선밀착력 값이 좋으며, 측정된 세선밀착력 값의 측정에 사용된 마스크는 4㎛~20㎛까지 0.5㎛의 간격으로 형성되어 있으며 구현하고자 하는 값의 세선밀착력 값에 간격 400㎛로 만들어진 마스크를 사용한다. 또한 1/1 해상도는 회로라인과 회로라인 사이의 간격을 1:1로 하여 깨끗하게 현상된 최소 선폭을 측정한 값을 나타낸다.
(6) 표면 분석
실시예 5 내지 7의 필름형 감광성 전사재료를 적용한 인쇄회로기판을 상기와 같이 노광 및 현상공정을 거친 뒤, 표면을 전자현미경으로 촬영하여 각각 도 6 내지 도 8에 나타내었다.
현상시간 노광 조건 회로 물성
최소 현상시간 (sec) 실제 현상시간 (sec) 노광 에너지 (mJ/㎠) 감도 (sst/21sst) 해상도 (㎛) 세선밀착력 (㎛) 1/1 해상도 (㎛)
실시예 5 9 17 50 5/21 7 13 9
60 6/21 9 11 9
80 7/21 9 8 9
실시예 6 9 17 50 5/21 7 13 9
60 6/21 9 11 9
80 7/21 9 8 9
실시예 7 13 21 50 5/21 8 13 9
60 6/21 9 11 9
80 7/21 10 8 10
상기 측정 결과, 같은 단수를 구현하기 위해 필요한 노광량은 실시예와 비교예의 차이가 거의 없었으며, 회로물성 측정 결과는 실시예의 경우 해상도를 비롯하여 더욱 우수한 결과를 나타냄을 알 수 있다.
한편 본 발명의 수지 보호층을 포함한 필름형 감광성 전사재료의 경우 수지보호층의 두께 1㎛당 현상시간이 0.5~3초 정도인 것을 알 수 있다.
또한 도 6 내지 도 8의 전자현미경 사진을 통한 표면 관찰 결과, 실시예 5 내지 실시예 6에 의한 필름형 감광성 전사재료를 적용한 인쇄회로기판 표면 사진인 도 6 내지 도 8의 경우, 비교예 1을 적용한 도 5보다 배율이 큼에도 불구하고 측면 및 표면의 요철이 적게 보이는 것을 볼 수 있다. 따라서 본 발명의 필름형 감광성 전사재료를 적용한 경우, 노광시 취급이 용이할 뿐만 아니라 해상도가 향상되는 것을 알 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 바람직한 형태의 필름형 감광성 전사재료의 적층구조 단면,
도 2는 본 발명의 필름형 감광성 전사재료가 적용된 표시 소자용 기판의 노광시 단면,
도 3은 일반적인 3층 적층구조의 필름형 감광성 전사재료가 적용된 표시 소자용 기판의 노광시 단면,
도 4는 본 발명의 실시예에서 제조된 현상 공정 후의 인쇄회로기판의 표면을 800배로 확대하여 촬영한 전자현미경 사진,
도 5는 비교예에서 제조된 현상 공정 후의 인쇄회로기판의 표면을 600배로 확대하여 촬영한 전자현미경 사진이다.
도 6 내지 8은 본 발명의 실시예 5 내지 7에서 제조된 현상 공정 후의 인쇄회로기판의 표면을 확대하여 촬영한 전자현미경 사진(각각 1500배, 2000배, 2500배)이다.
*도면 주요부호의 상세한 설명
10 : 보호 필름(cover film)
20 : 감광성 수지층
30 : 수지 보호층
40 : 베이스 필름
50 : 동장적층판(FCCL)
60 : 마스크

Claims (12)

  1. 베이스 필름, 수지 보호층, 감광성 수지층 및 보호필름을 포함하며;
    수지 보호층은, 베이스 필름을 벗겨내고 별도의 PET 필름을 수지보호층 상에 라미네이션 한 다음 이를 이형시키기 시작하여 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는 데 필요로 하는 단위면적당 힘으로 정의되는 점착력이 0.005kgf/㎠ 이하인 필름형 감광성 전사재료.
  2. 제 1 항에 있어서, 수지 보호층은 알칼리 현상 가능형 고분자층인 것을 특징으로 하는 필름형 감광성 전사재료.
  3. 제 1 항에 있어서, 수지 보호층은 다음과 같이 정의되는 25℃에서 메틸에틸케톤 용액에 대한 용해도가 5g 이하인 것을 특징으로 하는 필름형 감광성 전사재료.
    용해도: 메틸에틸케톤 100g에 수지보호층 50g을 넣고 25℃에서 1시간 동안 교반 후 거름종이로 여과한 다음 거름종이에 남은 수지보호층의 무게를 측정하여, 수지보호층 무게의 감소량으로 정의.
  4. 제 1 항에 있어서, 수지 보호층은 중량평균 분자량이 5,000~300,000인 수용성 고분자를 포함하는 코팅액으로부터 형성된 것임을 특징으로 하는 필름형 감광성 전사재료.
  5. 제 1 항에 있어서, 보호필름과 감광성 수지층과의 이형력이 베이스 필름과 수지 보호층과의 이형력보다 작은 것을 특징으로 하는 감광성 전사재료.
  6. 제 1 항에 있어서, 수지 보호층은 두께가 0.001~10㎛ 인 것임을 특징으로 하는 필름형 감광성 전사재료.
  7. 제 1 항에 있어서, 수지 보호층은 다음 수학식 1로 표시되는 점착력 변화율이 5000% 이하인 것을 특징으로 하는 필름형 감광성 전사재료.
    수학식 1
    Figure 112008074044157-PAT00005
    상기 식에서, 제1점착력은 베이스 필름을 벗겨낸 직후 별도의 PET 필름을 수지보호층 상에 라미네이션 한 다음 이를 이형시키기 시작하여 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는데 필요로 하는 단위면적당 힘으로 정의되고, 제2점착력은 베이스 필름을 벗겨내고 온도 25C, 습도 50% 조건 하에 240시간 방치한 후 별도의 PET 필름을 수지보호층 상에 라미네이션 한 다음 이를 이형시키기 시작하여 시작점에서 5㎝ 지점부터 8㎝ 지점까지 이형시키는데 필요로 하는 단위면적당 힘으로 정의된다.
  8. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서, 수지 보호층은 폴리비닐알코올계 수지층인 것임을 특징으로 하는 필름형 감광성 전사재료.
  9. 제 8 항에 있어서, 수지 보호층은 습윤제(wetting agent), 레벨링제(leveling agent), 소포제, 접착제 및 점착제 중에서 선택되는 적어도 1종 이상의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름형 감광성 전사재료.
  10. 제 1 항에 있어서, 보호필름은 이형층을 갖거나 갖지 않는 폴리에스테르계 필름인 것을 특징으로 하는 필름형 감광성 전사재료.
  11. 제 1 항 또는 제 10 항에 있어서, 베이스 필름은 이형층을 갖거나 갖지 않는 폴리에스테르계 필름인 것을 특징으로 하는 필름형 감광성 전사재료.
  12. 제 1 항의 필름형 감광성 전사재료를 이용하여 패턴을 형성한 표시 소자용 기판.
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