KR20090093126A - Flexible copper clad laminate improved in vibration resistance property - Google Patents

Flexible copper clad laminate improved in vibration resistance property

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Abstract

A flexible copper clad laminate is provided to improve a vibration characteristic by optimizing an aspect ratio and a size of a crystal grain of a copper plating layer. A flexible copper clad laminate includes a base film, a tie coating layer, a copper sputtering layer, and a copper plating layer. An average size of grain of the copper plating layer is 0.1 to 3.0 um. The area ratio of the grain with a size ratio above 5.0 in the average size of the grain of the copper plating layer is below 20%. The area ratio of the grain of the aspect ratio above 4.0 is below 30%.

Description

진동특성이 개선된 연성 동장적층판{Flexible copper clad laminate improved in vibration resistance property}Flexible copper clad laminate improved in vibration resistance property

본 발명은 연성 동장적층판(FCCL: Flexible copper clad laminate)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 진동에 의한 연성회로의 크랙 발생이나 단선 등을 방지하도록 구리도금층이 개선된 연성 동장적층판에 관한 것이다.The present invention relates to a flexible copper clad laminate (FCCL), and more particularly, to a flexible copper clad laminate having an improved copper plating layer to prevent cracks or disconnection of the flexible circuit due to vibration.

연성 동장적층판은 전자기기의 경박단소화 추세에 따라 수요가 급증하는 연성 회로기판의 주요 소재로서, 작업성이 뛰어나고 내열성, 내굴곡성 및 내약품성이 뛰어나 핸드폰, 디지털 카메라, LCD 분야 등에 사용되고 있다. 연성 동장적층판은 회로 배선이 형성된 이후 IC칩이나 전자소자들을 실장되거나, LCD 패널과 PCB 기판을 상호 접속시키는 역할을 하게 된다.Flexible copper clad laminates are the main material for flexible circuit boards, in which demand increases rapidly according to the trend of thin and short electronic devices. They are used in mobile phones, digital cameras and LCDs because they have excellent workability and excellent heat resistance, flex resistance, and chemical resistance. Flexible copper-clad laminates serve to mount IC chips or electronic devices after circuit wiring is formed or to interconnect LCD panels and PCB substrates.

도 1에는 일반적인 연성 동장적층판의 구성이 도시되어 있다. 도면에 나타난 바와 같이 연성 동장적층판은 베이스 필름(10) 위에 Ni-Cr 합금과 같은 이종금속으로 이루어진 타이코팅층(11)과, 구리 스퍼터링층(12)과, 구리 도금층(13)이 순차적으로 라미네이팅(laminating)된 구조를 갖는다.1 shows a configuration of a general flexible copper clad laminate. As shown in the drawing, the flexible copper clad laminate includes a tie coating layer 11 made of a dissimilar metal such as Ni-Cr alloy, a copper sputtering layer 12, and a copper plating layer 13 sequentially laminated on the base film 10. have a laminating structure.

연성 동장적층판에 있어서, 베이스 필름(100)으로는 IC칩 본딩 등의 안정성을 위해 동박형태의 구리층과 열팽창률이 유사하고 내열성이 뛰어난 폴리이미드(Polyimide) 수지가 널리 사용되며, 구리 도금층(13)은 전해도금법에 의해 구리 스퍼터링층(12) 상에 전착된다.In the flexible copper clad laminate, a polyimide resin having a similar thermal expansion coefficient and excellent heat resistance as a copper foil type copper layer is widely used as the base film 100 for stability of IC chip bonding, etc., and a copper plating layer 13 ) Is electrodeposited on the copper sputtering layer 12 by the electroplating method.

연성 동장적층판은 도 2에 도시된 바와 같이 LCD 패널과 PCB 간의 접속을 위한 COF(Chip On Film)의 주요 소재가 되며, 이 COF는 최종적으로 접힌 상태를 유지하면서 사용된다.As shown in FIG. 2, the flexible copper clad laminate becomes a main material of a chip on film (COF) for connection between the LCD panel and the PCB, and the COF is used while maintaining the final folded state.

그런데, COF가 적용되는 LCD 패널이 노트북 PC와 같이 사용자의 이동 등으로 인해 진동이 빈번히 발생하는 환경에 사용되는 LCD 패널인 경우에는 접힌 상태의 COF에 지속적인 진동이 가해져서 연성회로에 크랙(Crack)이 발생하거나 배선이 단선되는 문제가 발생할 수 있는 문제가 있다.However, if the LCD panel to which the COF is applied is an LCD panel used in an environment in which vibrations frequently occur due to a user's movement, such as a notebook PC, a continuous vibration is applied to the folded COF, thereby causing cracks in the flexible circuit. This may cause a problem that may occur or the wiring is disconnected.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 연성 동장적층판을 이루는 구리 도금층의 결정립 구조를 개선하여 진동 환경에서도 우수한 내굴곡성을 갖는 연성 동장적층판을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a flexible copper clad laminate having excellent flex resistance in a vibration environment by improving the grain structure of the copper plating layer forming a flexible copper clad laminate.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 베이스 필름과 구리도금층을 포함하는 연성 동장적층판에 있어서, 상기 구리도금층의 평균 결정립 크기가 0.1~3.0㎛인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a flexible copper clad laminate comprising a base film and a copper plating layer, characterized in that the average grain size of the copper plating layer is 0.1 ~ 3.0㎛.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 베이스 필름과 구리도금층을 포함하는 연성 동장적층판에 있어서, 상기 구리도금층의 결정립 전체의 평균 크기에 대한 각 결정립 크기의 비가 5.0 이상인 결정립의 면적 비율이 20% 이하인 것을 특징으로 하는 연성 동장적층판이 제공된다.According to another aspect of the present invention, in the flexible copper clad laminate comprising a base film and a copper plating layer, the ratio of the area of the crystal grains having a ratio of the grain size to the average size of the whole grains of the copper plating layer is 5.0 or more is 20% or less. A flexible copper clad laminate is provided.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 베이스 필름과 구리도금층을 포함하는 연성 동장적층판에 있어서, 상기 구리도금층의 결정립의 종횡비(Aspect ratio)가 4 이상인 결정립의 면적 비율이 30% 이하인 것을 특징으로 하는 연성 동장적층판이 제공된다.According to another aspect of the present invention, in the flexible copper clad laminate comprising the base film and the copper plating layer, the ductility of the area of the crystal grains having an aspect ratio of 4 or more of the crystal grains of the copper plating layer is 30% or less Copper clad laminates are provided.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 베이스 필름과 구리도금층을 포함하는 연성 동장적층판에 있어서, 상기 구리도금층의 평균 결정립 크기가 0.1~3.0㎛이고, 상기 구리도금층의 결정립 전체의 평균 크기에 대한 각 결정립 크기의 비가 5.0 이상인 결정립의 면적 비율이 20% 이하인 것을 특징으로 하는 연성 동장적층판이 제공된다.According to another aspect of the invention, in the flexible copper clad laminate comprising a base film and a copper plated layer, the average grain size of the copper plated layer is 0.1 ~ 3.0㎛, each grain for the average size of the whole grain of the copper plated layer A flexible copper clad laminate is provided, characterized in that an area ratio of crystal grains having a size ratio of 5.0 or more is 20% or less.

상기 구리도금층은 결정립의 종횡비(Aspect ratio)가 4 이상인 결정립의 면적 비율이 30% 이하인 것이 바람직하다.The copper plating layer preferably has an area ratio of crystal grains having an aspect ratio of 4 or more to 30% or less.

본 발명에 따르면 구리 도금층을 이루는 결정립의 크기, 크기 비율, 종횡비 등의 인자를 최적화하여 진동특성이 우수한 연성 동장적층판을 제공할 수 있다. 따라서, 이러한 연성 동장적층판을 노트북 PC용 LCD 패널 등에 접속되는 COF 필름에 적용할 경우 진동에 의해 연성회로에 크랙이나 단선이 발생하는 문제를 해결할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a flexible copper clad laminate having excellent vibration characteristics by optimizing factors such as size, size ratio, aspect ratio, and the like of the grains forming the copper plating layer. Therefore, when the flexible copper clad laminate is applied to a COF film connected to an LCD panel for a notebook PC or the like, it is possible to solve the problem of cracking or disconnection in the flexible circuit due to vibration.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 상술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.The following drawings, which are attached to this specification, illustrate preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the present invention serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention includes matters described in such drawings. It should not be construed as limited to.

도 1은 일반적인 연성 동장적층판의 구성을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a general flexible copper clad laminate.

도 2는 연성 동장적층판을 주요 소재로 하는 COF의 적용예를 도시한 구성도이다.2 is a configuration diagram showing an application example of COF having a flexible copper clad laminate as a main material.

도 3은 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 6에 따른 연성 동장적층판에 대하여 진동특성을 측정한 결과를 보여주는 테이블이다.Figure 3 is a table showing the results of measuring the vibration characteristics for the flexible copper clad laminate according to Examples 1 to 6 of the present invention.

도 4는 본 발명의 비교예 1 내지 비교예 8에 따른 연성 동장적층판에 대하여 진동특성을 측정한 결과를 보여주는 테이블이다.4 is a table showing the results of measuring the vibration characteristics for the flexible copper clad laminate according to Comparative Examples 1 to 8 of the present invention.

<도면의 주요 참조 부호에 대한 설명><Description of Major Reference Marks in Drawings>

10: 베이스 필름 11: 타이코팅층10: base film 11: tie coating layer

12: 구리 스퍼터링층 13: 구리 도금층12: copper sputtering layer 13: copper plating layer

100: COF 101: PCB100: COF 101: PCB

102: LCD 패널102: LCD panel

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연성 동장적층판은 폴리이미드 소재의 베이스 필름, Ni-Cr 합금 소재의 타이코팅층, 구리 스퍼터링층 및 구리 도금층이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 이러한 연성 동장적층판의 기본적인 적층 형태나 적층 공정은 통상의 연성 동장적층판과 동일하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.The flexible copper clad laminate according to the preferred embodiment of the present invention has a structure in which a base film of polyimide material, a tie coating layer of Ni-Cr alloy material, a copper sputtering layer, and a copper plating layer are sequentially stacked. Since the basic lamination form and the lamination process of the flexible copper clad laminate are the same as those of a conventional flexible copper clad laminate, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 따른 연성 동장적층판에 있어서, 구리 도금층은 평균 결정립 크기가 0.1~3.0㎛의 범위를 갖도록 형성되며, 결정립 전체의 평균 크기에 대한 각 결정립 크기의 비가 5.0 이상인 결정립의 면적 비율이 20% 이하가 되도록 형성된다. 아울러, 구리도금층은 결정립의 종횡비(Aspect ratio)가 4 이상인 결정립의 면적 비율이 30% 이하가 되도록 형성된다. 이러한 구조를 가진 구리도금층은 구리도금을 위한 통상의 전해도금 시 전해액의 조성이나 도금 조건을 제어함으로써 형성될 수 있다.In the flexible copper clad laminate according to the present invention, the copper plating layer is formed so that the average grain size is in the range of 0.1 ~ 3.0㎛, the area ratio of the crystal grains of the ratio of the grain size to the average size of the whole grain is 5.0 or more 20% or less It is formed to be. In addition, the copper plating layer is formed so that the area ratio of the crystal grains having an aspect ratio of 4 or more is 30% or less. The copper plating layer having such a structure may be formed by controlling the composition of the electrolyte or the plating conditions in the usual electroplating for copper plating.

도 3은 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 6에 따른 연성 동장적층판의 진동특성을 측정한 결과를 보여주는 테이블이다. 진동특성 측정에 있어서, 평균 결정립의 크기는 EBSD(Electron Back Scattered Diffraction)를 이용하여 구리 도금층의 단면을 관찰하여 측정하였다. 이때 미스오리엔테이션(misorientation) 각도는 15도로 하여 결정립계를 구분하였다. 평균 결정립의 크기는 결정립의 면적을 원형으로 만들어서 Equivalent Circular Diameter를 구하여 결정하였다.3 is a table showing the results of measuring the vibration characteristics of the flexible copper clad laminate according to Examples 1 to 6 of the present invention. In the vibration characteristic measurement, the average grain size was measured by observing the cross section of the copper plating layer using EBSD (Electron Back Scattered Diffraction). At this time, the misorientation angle was 15 degrees to classify the grain boundary. The average grain size was determined by obtaining the Equivalent Circular Diameter by making the grain area circular.

도 3을 참조하면, 상술한 바와 같은 구리 도금층의 결정립 크기와, 크기 비율, 종횡비 등의 인자를 만족함에 따라 연성 동장적층판은 기준치에 부합하는 양호한 진동특성을 제공함을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the flexible copper clad laminate provides a good vibration characteristic that satisfies the reference value by satisfying the factors such as the grain size, size ratio, aspect ratio, and the like of the copper plating layer as described above.

한편, 도 4는 종래기술에 따른 연성 동장적층판에 대하여 진동특성을 측정한 결과를 보여주는 테이블이다.On the other hand, Figure 4 is a table showing the results of measuring the vibration characteristics for the flexible copper clad laminate according to the prior art.

도 4를 참조하면, 비교예 1, 비교예 6 및 비교예 7의 경우 구리 도금층의 평균 결정립의 크기가 3.0㎛를 초과함으로 인해 진동특성이 불량하게 나타남을 확인할 수 있다.4, in Comparative Example 1, Comparative Example 6 and Comparative Example 7, it can be seen that the vibration characteristics are poor because the average grain size of the copper plating layer exceeds 3.0㎛.

비교예 2, 비교예 3, 비교예 6 및 비교예 8의 경우에는 결정립 전체의 평균 크기에 대한 각 결정립 크기의 비가 5.0 이상인 결정립의 면적 비율이 20%를 초과함으로 인해 진동특성이 불량하게 나타남을 확인할 수 있다. 여기서, 특히 비교예 6의 경우에는 평균 결정립의 크기 조건도 만족하지 않음으로 인해 진동특성이 매우 취약하게 나타난다.In Comparative Example 2, Comparative Example 3, Comparative Example 6 and Comparative Example 8, the vibration characteristics were poor because the ratio of the area of the crystal grains having a ratio of 5.0 or more to the average size of the whole grains exceeded 20%. You can check it. In particular, in Comparative Example 6, the vibration characteristic is very weak because the size condition of the average grain size is not satisfied.

또한, 비교예 4, 비교예 5, 비교예 7 및 비교예 8의 경우에는 결정립의 종횡비(Aspect ratio)가 4 이상인 결정립의 면적 비율이 30%를 초과함으로 인해 진동특성이 불량하게 나타남을 확인할 수 있다. 여기서, 특히 비교예 7의 경우에는 평균 결정립의 크기 조건도 만족하지 않음으로 인해 진동특성이 매우 취약하고, 비교예 8의 경우에는 결정립의 면적비율 조건도 만족하지 않음으로 인해 진동특성이 매우 취약하게 나타난다.In addition, in Comparative Example 4, Comparative Example 5, Comparative Example 7 and Comparative Example 8, it can be seen that the vibration characteristics are poor because the ratio of the area of the grains having an aspect ratio of 4 or more exceeds 30%. have. In particular, in Comparative Example 7, the vibration characteristic is very weak because the size condition of the average grain is not satisfied, and in Comparative Example 8, the vibration characteristic is very weak because the condition of the area ratio of the grain is not satisfied. appear.

본 발명에 따른 연성 동장적층판은 상술한 구리 도금층의 결정립 크기, 크기 비율, 종횡비(Aspect ratio) 조건 중 어느 하나의 조건만을 만족해도 진동특성이 종래에 비해 개선될 수 있으나, 비교예 1 내지 비교예 8에 나타난 바와 같이 어느 하나가 해당 수치범위를 과도하게 벗어날 경우에는 개선된 진동특성에 영향을 미쳐 최종적으로 해당 특성의 열화를 초래하므로 상기 구리 도금층의 조건들을 모두 만족하는 것이 가장 바람직하다.In the flexible copper clad laminate according to the present invention, even if only one of the above-described grain size, size ratio, aspect ratio conditions of the copper plating layer satisfies the vibration characteristics can be improved compared to the conventional, Comparative Examples 1 to Comparative Examples As shown in Fig. 8, if one is excessively out of the numerical range, it is most preferable to satisfy all the conditions of the copper plating layer since it affects the improved vibration characteristics and finally causes deterioration of the characteristics.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below by the person skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of the claims.

Claims (5)

베이스 필름과 구리도금층을 포함하는 연성 동장적층판에 있어서,In the flexible copper clad laminate comprising a base film and a copper plating layer, 상기 구리도금층의 평균 결정립 크기가 0.1~3.0㎛인 것을 특징으로 하는 연성 동장적층판.The flexible copper clad laminate is characterized in that the average grain size of the copper plating layer is 0.1 ~ 3.0㎛. 베이스 필름과 구리도금층을 포함하는 연성 동장적층판에 있어서,In the flexible copper clad laminate comprising a base film and a copper plating layer, 상기 구리도금층의 결정립 전체의 평균 크기에 대한 각 결정립 크기의 비가 5.0 이상인 결정립의 면적 비율이 20% 이하인 것을 특징으로 하는 연성 동장적층판.A flexible copper clad laminate, characterized in that the ratio of the area of the crystal grains having a ratio of 5.0 or more to the average size of the whole grains of the copper plated layer is 20% or less. 베이스 필름과 구리도금층을 포함하는 연성 동장적층판에 있어서,In the flexible copper clad laminate comprising a base film and a copper plating layer, 상기 구리도금층의 결정립의 종횡비(Aspect ratio)가 4 이상인 결정립의 면적 비율이 30% 이하인 것을 특징으로 하는 연성 동장적층판.A flexible copper clad laminate, characterized in that the ratio of the area of the crystal grains having an aspect ratio of 4 or more to the grain size of the copper plated layer is 30% or less. 베이스 필름과 구리도금층을 포함하는 연성 동장적층판에 있어서,In the flexible copper clad laminate comprising a base film and a copper plating layer, 상기 구리도금층의 평균 결정립 크기가 0.1~3.0㎛이고,The average grain size of the copper plating layer is 0.1 ~ 3.0㎛, 상기 구리도금층의 결정립 전체의 평균 크기에 대한 각 결정립 크기의 비가 5.0 이상인 결정립의 면적 비율이 20% 이하인 것을 특징으로 하는 연성 동장적층판.A flexible copper clad laminate, characterized in that the ratio of the area of the crystal grains having a ratio of 5.0 or more to the average size of the whole grains of the copper plated layer is 20% or less. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 구리도금층의 결정립의 종횡비(Aspect ratio)가 4 이상인 결정립의 면적 비율이 30% 이하인 것을 특징으로 하는 연성 동장적층판.A flexible copper clad laminate, characterized in that the ratio of the area of the crystal grains having an aspect ratio of 4 or more to the grain size of the copper plated layer is 30% or less.
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