KR20090099435A - 전극 제조방법 - Google Patents

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Abstract

플라스틱 필름에 미세 전극을 제공하는 전극 제조방법이 개시된다. 개시된 발명은 전극패턴에 대응하는 돌출형상의 가압패턴이 형성된 금속체에 니켈을 도금하여 가압금형을 제작하는 단계와, 가압금형이 결합되는 가압롤러와 가압롤러에 대응하는 회전롤러 사이로 플라스틱 필름을 통과시켜 가압금형의 가압패턴에 의해 플라스틱 필름에 오목한 전극패턴을 형성하는 단계와, 플라스틱 필름의 전극패턴에 전극을 형성하는 도전물을 충전하는 단계와, 플라스틱 필름에 충전된 도전물을 플라스틱 필름의 평면부에 맞게 연마하는 단계를 포함한다. 이와 같이 개시된 발명은 오목한 전극패턴에 도전성 물질이 충전되어 전극이 형성됨으로써, 미세 전극의 형성이 용이하고 불량률이 낮아 생산성을 높일 수 있는 효과를 제공한다.
플라스틱 필름, 전극패턴, 가압금형, 가압롤러, 도전물

Description

전극 제조방법{PRODUCING METHOD OF ELECTRODE}
본 발명은 전극 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라스틱 필름에 미세한 전극패턴을 제공하는 전극 제조방법에 관한 것이다.
최근에는 인쇄 회로 기판, 다층 회로 기판, 멀티-칩 모듈, LCD, LSI 등의 전극 배선 및 돌기 전극에 대한 소형화, 고정밀화, 고밀도화의 요구가 점차 증가하고 있다.
종래의 이러한 전극의 제조 방법으로는 금속 박막을 스퍼터링 또는 증착에 의해 형성하고, 레지스트를 도포하고, 그 레지스트를 노광 및 현상한 후, 에칭액으로 금속박막의 패턴을 형성하는 것을 포함하는 에칭법, 비감광성의 도전성 페이스트 조성물을 기판 상에 스크린 인쇄하여 패턴을 형성하고, 이 패턴을 가열하는 것을 포함하는 스크린 인쇄법 및 감광성, 도전성 페이스트 조성물의 막을 기판 상에 형성하고, 이 막을 포토마스크를 통해 자외선에 노광시키고, 현상하여 기판 상에 패턴을 잔존시킨 후, 이를 열처리하는 것을 포함하는 포토리소그래피법 (photholithograpy) 등이 알려져 있다.
그러나, 상기 에칭법은 진공 설비가 필요하고 공정과정 상 처리량이 적은 문 제점을 갖는다.
그리고, 상기 스크린 인쇄법은 폭이 100㎛ 이하인 패턴을 형성하는데 제한이 따르고, 만족스러운 해상도를 얻을 수 없는 문제점을 갖는다.
또한, 상기 포토리소그래피법은 5 내지 20 ㎛의 두께를 갖는 패턴을 형성하는 경우에 도전성 페이스트층의 깊이 방향으로 만족스러운 감도를 얻을 수 없고, 현상 마진이 넓은 재료를 얻을 수 없는 문제점을 갖는다.
이와 같은 문제를 해결한 종래 기술로서는, 지지 필름 상에 지지된 도전성 페이스트층을 기판에 전사하여 기판 상에 도전성 페이스트층을 형성하는 단계, 기판에 전사된 도전성 페이스트층 상에 레지스트막을 형성하는 단계, 상기 형성된 레지스트막을 마스크를 통해 노광시켜 레지스트 패턴 잠상을 형성하는 단계, 노광된 레지스트막을 현상하여 레지스트 패턴을 현상하는 단계, 도전성 페이스트층의 노광된 부분을 에칭하여 레지스트 패턴에 대응하는 도전성 페이스트층 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 형성된 패턴을 열처리에 의해 경화시켜 도전성 층 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 전극의 제조방법이 개시되어 있다.
그러나, 상기와 같은 종래기술은 절연층의 제거 시 통상 노광, 현상 및 식각공정이 수반됨으로써 미세 전극의 형성이 용이하지 않고, 불량률이 높아지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 설정 패턴에 대응되도록 미리 전극 형성용 기판을 제작하고, 이 기판을 전극 기판에 가압하여 패턴 홈을 형성한 후 패턴 홈에 도전성 물질이 충전되어 전극이 형성됨으로써 미세 전극의 형성이 용이하고, 불량률이 낮아 생산성을 높일 수 있는 전극 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전극 제조방법의 구성은 전극패턴에 대응하는 돌출형상의 가압패턴이 형성된 금속체에 니켈을 도금하여 가압금형을 제작하는 단계와, 상기 가압금형이 결합되는 가압롤러와 상기 가압롤러에 대응하는 회전롤러 사이로 플라스틱 필름을 통과시켜 상기 가압금형의 가압패턴에 의해 상기 플라스틱 필름에 오목한 전극패턴을 형성하는 단계와, 상기 플라스틱 필름의 전극패턴에 전극을 형성하는 도전물을 충전하는 단계와, 상기 플라스틱 필름에 충전된 도전물을 상기 플라스틱 필름의 평면부에 맞게 연마하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 플라스틱 필름은 PET, PI 또는 PC 중에 어느 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 전극패턴을 형성하는 단계는 냉각수단에 의해 섭씨 +10도 ~ -50도 사이에서 수행되어야 한다. 이때, 상기 도전물은 스퍼터링 방식에 의해 충전가능하다.
본 발명의 다른 구성은 전극패턴에 대응하는 돌출형상의 가압패턴이 형성된 금속체에 니켈을 도금하여 가압금형을 제작하는 단계와, 상기 가압금형의 가압패턴이 형성되는 일면부에 이형제를 도포하는 단계와, 상기 가압금형의 이형제 상에 도전물을 도금하여 도전층을 형성하는 단계와, 상기 가압금형이 결합되는 가압롤러와 상기 가압롤러에 대응하게 배치된 회전롤러 사이로 플라스틱 필름을 통과시켜 상기 가압패턴에 의해 상기 플라스틱 필름에 오목한 전극패턴이 형성되고, 상기 도전층이 상기 이형제로부터 분리되어 상기 플라스틱 필름 상에 도전층이 형성되는 단계와, 상기 플라스틱 필름의 도전층을 상기 플라스틱 필름의 평면부에 맞게 연마하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 도전물은 도전성이 높은 구리, 니켈, 은, 도전성 나노 화합물 중 어느 하나가 될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구성은 전극패턴에 대응하는 돌출형상의 가압패턴이 형성된 금속체에 니켈을 도금하여 가압금형을 제작하는 단계와, 상기 가압금형이 결합되는 가압롤러와 상기 가압롤러에 대응하게 배치되는 회전롤러 사이로 플라스틱 필름을 통과시켜 상기 가압금형의 가압패턴에 의해 상기 플라스틱 필름에 오목한 전극패턴을 형성하는 단계와, 상기 플라스틱 필름의 전극패턴에 전극을 형성하는 도전물을 충전하는 단계와, 상기 플라스틱 필름의 평면부 및 도전물 상에 은나노 입자층을 형성하는 단계와, 상기 플라스틱 필름의 도전물을 상기 플라스틱 필름의 평면부 상의 은나노 입자층에 맞게 연마하는 단계를 포함한다.
이상과 같은 본 발명에 따른 전극 제조방법에 의하면, 설정된 전극패턴에 대 응되도록 미리 가압패턴이 형성된 기판형상의 가압금형을 제작하고, 상기 가압금형에 의해 전극패턴이 형성될 기판인 플라스틱 필름을 가압하여 오목한 전극패턴을 형성한 후 전극패턴에 도전성 물질을 충전하여 전극을 형성하고, 전극의 평탄을 위한 연마를 가함으로써 복잡한 미세 전극을 용이하게 형성할 수 있고, 불량률이 낮아져 생산성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 기판인 플라스틱 필름 상에 은나노 입자층을 형성함으로써, 항균 및 살균효과를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 전극 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
하기, 실시예 1 내지 3의 공정에는 반도체 제작공정과 같은 노광, 식각과정을 거쳐 전극패턴에 대응하는 가압패턴이 형성되고, 니켈도금을 거쳐 가압패턴에 강성이 확보된 가압금형이 사용된다. 가압금형은 기판과 같은 공정을 거쳐 제작되나, 니켈도금을 통해 가압을 위한 강성이 확보되어 있다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 제조방법의 공정도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 제조방법은 음각의 전극패턴(122)에 대응하는 돌출형상인 양각의 가압패턴(102)이 형성된 기판형상의 금속체에 니켈을 도금하여 가압금형(100)을 제작하는 단계(A), 가압금형(100)이 결합되는 가압롤러(108)와 가압롤러(108)에 대응하는 회전롤러(109) 사이로 플라스틱 필름(120)을 통과시켜 가압금형(100)의 가압패턴(102)에 의해 플라스틱 필름(120)에 오목한 전극패턴(122)을 형성하는 단계(B), 플라스틱 필름(120)의 전극패턴(122)에 전극을 형성하는 도전물(125)을 충전하는 단계(C), 플라스틱 필름(120)에 충전된 도전물(125)을 플라스틱 필름(120)의 평면부에 맞게 연마하는 단계(D)를 포함한다.
이때, 가압금형(100)은 가압롤러(108)의 외주면에 다수개가 일정하게 고정되고, 전극패턴(122)의 기판이 되는 플라스틱 필름(120)은 가압금형(100)과 회전롤러(109) 사이로 통과함으로써 가압금형(100)의 가압패턴(102)에 의해 무늬와 같은 전극패턴(122)을 음각으로 제공받는다.
플라스틱 필름(120)의 전극패턴(122)에는 물리적인 증착인 스퍼터링(SPUTTERING) 방식에 의해 도전물(125)이 충전되고, 플라스틱 필름(120)은 연마 기(130)가 있는 공정으로 이송된다. 이때, 플라스틱 필름(120)의 전극패턴(122)에서 불규칙한 면을 형성하고 있는 도전물(125)은 연마기(130)에 의해 연마되어 플라스틱의 면부에 가깝게 평탄화된다.
따라서, 기판으로 사용되는 플라스틱 필름(120)의 일면에는 도전물(125)이 채워진 전극패턴(122)에 의해 복잡하고 미세한 전극이 형성될 수 있고, 플라스틱 필름(120)은 기판의 기능에 따라 다양한 패턴의 전극이 형성되어 전자제품의 부품으로 사용할 수 있다.
한편, 플라스틱 필름(120)은 열가소성의 성형이 용이하고, 전기적인 절연이 양호하며, 유연성이 있는 투명성 재질인 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리카보네이트(PC) 등으로 1마이크로미터 ~ 1밀리미터 두께로 형성된다.
또한, 플라스틱이 필름이 가압롤러(108)와 회전롤러(109)를 통과하여 전극패턴(122)이 형성되는 단계는 냉각수단(110)이 제공되어 공정이 섭씨 +10도 ~ -50도 사이에서 수행되어야 한다. 즉, 가압롤러(108)와 회전롤러(109)에는 플라스틱 필름(120)에 대한 마찰작용에 의해 열이 발생되고, 열가소성의 플라스틱 필름(120)은 상온에서도 쉽게 변형될 수 있으므로, 가압롤러(108)와 회전롤러(109)가 배치된 공간은 열의 발생량에 따라 냉각수단(110)에 의한 열 교환량이 조절되어 +10도 ~ -50 사이로 유지되어야 한다. 이때, 냉각수단(110)은 공지된 냉매를 사용하는 히트 파이프나 펄티어 냉각소자를 포함하여 구성할 수 있다.
실시예 2
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 제조방법의 공정도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 제조방법은 음각의 전극패턴(222)에 대응하는 양각의 돌출형상인 가압패턴(202)이 형성된 금속체에 니켈을 도금하여 가압금형(200)을 제작하는 단계(A'), 가압금형(200)의 가압패턴(202)이 형성되는 일면부에 다른 물질의 용이한 이탈을 제공하는 이형제(203)를 가압금형(200) 상에 도포하는 단계(B'), 가압금형(200)의 이형제(203) 상에 도전물(225)을 도금하여 도전층(204)을 형성하는 단계(C'), 가압금형(200)이 결합되는 가압롤러(208)와 가압롤러(208)에 대응하게 배치된 회전롤러(209) 사이로 플라스틱 필름(220)을 통과시켜 가압패턴(202)에 의해 플라스틱 필름(220)에 전극패턴(222)이 형성되고, 도전층(204)이 이형제(203)로부터 분리되어 플라스틱 필름(220) 상에 도전층(204)이 형성되는 단계(D'), 플라스틱 필름(220)의 도전층(204)을 플라스틱 필름(220)의 평면부에 맞게 연마하는 단계(E')를 포함한다.
이와 같은 제2 실시예는 가압패턴(202)이 형성된 가압금형(200)이 가압롤러(208)에 장착되고, 플라스틱 필름(220)에 전극패턴(도면부호 표시되지 않음)이 형성되며, 전극패턴(222)에 도전물(225)이 충전된 후, 도전물이 연마기(230)에 의해 평탄화되는 과정이 제1 실시예와 유사하다.
다만, 여기서는 제1 실시예와 다르게 플라스틱 필름(220)의 전극패턴(222)에 대한 도전물(225)의 충전이 스퍼터링 방식이 아닌, 플라스틱 필름(220)이 가압롤러(208)와 회전롤러(209)를 통과하는 과정에서 제공된다. 즉, 가압금형(200)에서 이형제(203)에 의해 용이하게 분리될 수 있는 도전층(204)이 가압패턴(202)의 압착에 의해 플라스틱 필름(220)에 전극패턴(222)을 형성하면서 플라스틱 필름(220)의 일면부에 제공되는 것이다.
제1 실시예와 마찬가지로, 플라스틱 필름(220)의 재질은 열가소성 수지인 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(PET)나 폴리카보네이트(PC)이고, 가압롤러(208)와 회전롤러(209)가 배치된 공간은 마찰작용에 의해 열이 발생되므로, 플라스틱 필름(220)의 변형을 방지하기 위한 냉각수단(210)에 의해 +10도 ~ -50 사이로 유지되어야 한다.
한편, 상기 도전물(225)은 도전성이 높고, 기계적인 가공성이 우수한 구리, 니켈, 은, 도전 나노 화합물 등이 될 수 있다.
실시예 3
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 제조방법의 공정도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 제조방법은 가압패턴(302)을 갖는 가압금형(300)을 제작하는 단계(A''), 플라스틱 필름(320)을 가압롤러(308)와 회전롤러(309)의 사이로 통과시켜 전극패턴(322)을 형성하는 단계(B''), 플라스틱 필름(320)의 전극패턴(322)에 도전물(325)을 충전하는 단계(C''), 플라스틱 필름(320)의 평면부(도면부호 표시되지 않음) 및 도전물(325) 상에 은나노 입자층(326)을 형성하는 단계(D''), 도전물(325)을 연마하는 단계(E'')를 포함한다.
여기서, 가압금형 제작단계(A''), 전극패턴 형성단계(B''), 도전물 충전단계(C'')는 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 제조방법의 경우와 기술적 특징이 동일하며, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 본 발명의 제3 실시예가 제1 실시예와 다른 점은 플라스틱 필름(320)의 평면부에 은나노 입자층(326)이 형성되도록 하는 것이다. 즉, 플라스틱 필름(320)의 전극패턴(322)에 도전물(325)이 충전된 후(C''), 도전물(325)이 충전되지 않은 플라스틱 필름(320)의 평면부와 도전물(325) 상에 은나노 입자를 도포하여 은나노 입자층(326)을 형성한다.
그리고, 플라스틱 필름(320)과 도전물(325) 상에 은나노 입자층(326)이 형성된 후 연마기(330)를 이용하여 도전물(325)을 연마하는데, 본 발명의 제1 실시예와는 다르게 연마기(330)로 도전물(325)을 연마할 때, 플라스틱 필름(320)의 평면부 상의 은나노 입자층(326)에 맞게 도전물(325)을 연마한다.
따라서, 플라스틱 필름(320)의 전극패턴(322)에는 도전물(325)이 형성되고, 플라스틱 필름(320)의 평면부에는 은나노 입자층(326)이 형성되며, 이러한 은나노 입자층(326)이 형성됨으로 인해 항균 및 탈취 효과가 얻어질 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에서 플라스틱 필름(320)의 재질이나 도전물(325)의 재질은 전술한 제1실시예 또는 제2실시예의 경우와 동일한 것들이 이용될 수 있다.
한편, 미설명된 도면부호 310은 냉각수단을 가리키는 것으로서, 이러한 냉각수단(310)은 전술한 본 발명의 제1 실시예의 냉각수단(110)과 기술적 특징이 동일하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극 제조방법의 공정도.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극 제조방법의 공정도.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극 제조방법의 공정도.
※ 도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명
100, 200, 300 : 가압금형 102, 202, 302 : 가압패턴
108, 208, 308 : 가압롤러 109, 209, 309 : 회전롤러
110, 210, 310 : 냉각수단 120, 220, 320 : 플라스틱 필름
122, 322 : 전극패턴 125, 225,325 : 도전물
130, 230, 330 : 연마기

Claims (7)

  1. 전극패턴에 대응하는 돌출형상의 가압패턴이 형성된 금속체에 니켈을 도금하여 가압금형을 제작하는 단계;
    상기 가압금형이 결합되는 가압롤러와 상기 가압롤러에 대응하게 배치되는 회전롤러 사이로 플라스틱 필름을 통과시켜 상기 가압금형의 가압패턴에 의해 상기 플라스틱 필름에 오목한 전극패턴을 형성하는 단계;
    상기 플라스틱 필름의 전극패턴에 전극을 형성하는 도전물을 충전하는 단계; 및
    상기 플라스틱 필름에 충전된 도전물을 상기 플라스틱 필름의 평면부에 맞게 연마하는 단계;를 포함하는 전극 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라스틱 필름은 PET, PI 또는 PC 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극패턴을 형성하는 단계는 섭씨 +10℃ ∼ -50℃ 사이에서 수행되는 것을 특징으로 하는 전극 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전물은 스퍼터링 방식에 의해 충전되는 것을 특징으로 하는 전극 제조방법.
  5. 전극패턴에 대응하는 돌출형상의 가압패턴이 형성된 금속체에 니켈을 도금하여 가압금형을 제작하는 단계;
    상기 가압금형의 가압패턴이 형성되는 일면부에 이형제를 도포하는 단계;
    상기 가압금형의 이형제 상에 도전물을 도금하여 도전층을 형성하는 단계;
    상기 가압금형이 결합되는 가압롤러와 상기 가압롤러에 대응하게 배치되는 회전롤러 사이로 플라스틱 필름을 통과시켜 상기 가압패턴에 의해 상기 플라스틱 필름에 오목한 전극패턴을 형성되고, 상기 도전층이 상기 이형제로부터 분리되어 상기 플라스틱 필름 상에 도전층이 형성되는 단계; 및
    상기 플라스틱 필름의 도전층을 상기 플라스틱 필름의 평면부에 맞게 연마하는 단계;를 포함하는 전극 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전물은 구리, 니켈, 은, 도전성 나노 화합물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전극 제조방법.
  7. 전극패턴에 대응하는 돌출형상의 가압패턴이 형성된 금속체에 니켈을 도금하 여 가압금형을 제작하는 단계;
    상기 가압금형이 결합되는 가압롤러와 상기 가압롤러에 대응하게 배치되는 회전롤러 사이로 플라스틱 필름을 통과시켜 상기 가압금형의 가압패턴에 의해 상기 플라스틱 필름에 오목한 전극패턴을 형성하는 단계;
    상기 플라스틱 필름의 전극패턴에 전극을 형성하는 도전물을 충전하는 단계;
    상기 플라스틱 필름의 평면부 및 도전물 상에 은나노 입자층을 형성하는 단계; 및
    상기 플라스틱 필름의 도전물을 상기 플라스틱 필름의 평면부 상의 은나노 입자층에 맞게 연마하는 단계;를 포함하는 전극 제조방법.
KR1020080029527A 2008-03-17 2008-03-31 전극 제조방법 KR100957626B1 (ko)

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