KR20100044351A - 초발수 유연기판의 회로 배선 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초발수성능을 가지는 유연기판의 표면에 친수성을 갖는 패턴을 형성한 후 이러한 패턴에 전도성을 가지는 배선이 형성되도록 한 초발수 유연기판의 회로 배선 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 초발수 유연기판의 회로 배선 방법은, 유연기판(P)의 표면을 초발수 처리하는 초발수처리단계(S100)와, 초발수 처리된 유연기판(P)의 표면에 친수성을 가지는 패턴(72)을 형성하는 친수패터닝단계(S200)와, 상기 친수성 패턴(72)과 대응되는 위치에 전도성용액을 위치시키는 배선단계(S300)와, 상기 전도성용액을 건조하는 건조단계(S400)로 이루어지며, 상기 배선단계(S300)는, 상기 유연기판(P)을 전도성용액에 함침하거나, 상기 유연기판(P)의 표면에 전도성용액을 분사하여 친수성을 가지는 패턴(72)에만 전도성용액이 도포되도록 하는 과정임을 특징으로 한다. 이와 같은 구성에 의하면, 소재의 손실이 최소화되며 생산성이 향상되는 이점이 있다.
발수, 친수, 패턴, 회로, 형성

Description

초발수 유연기판의 회로 배선 방법 {A wiring Method of circuit for An ultra water repellent FPCB}
도 1 은 본 발명에 의한 초발수 유연기판의 회로 배선 방법을 나타낸 순서도.
도 2 는 본 발명에 의한 초발수 유연기판의 회로 배선방법에서 일단계인 초발수처리단계에 사용되는 초발수처리장치의 구성을 개략적으로 나타낸 개략도.
도 3 은 본 발명에 의한 초발수 유연기판의 회로 배선방법에서 일단계인 초발수처리단계를 세부적으로 나타낸 순서도.
도 4 는 비교재의 표면을 AFM으로 측정한 3차원 표면 조형도.
도 5 는 비교재의 표면에서 물에 대한 접촉각을 나타낸 확대 사진.
도 6 은 본 발명에 의한 초발수 유연기판의 회로 배선방법에서 일단계인 초발수처리단계를 거친 초발수 유연기판의 표면을 AFM으로 측정한 3차원 표면 조형도.
도 7 은 본 발명에 의한 초발수 유연기판의 회로 배선방법에서 일단계인 초발수처리단계를 거친 초발수 유연기판의 표면에서 물에 대한 접촉각을 나타낸 확대 사진.
도 8 은 본 발명에 의한 초발수 유연기판의 회로 배선방법에서 일단계인 친 수패터닝단계에 사용되는 마스크의 실시예를 보인 실물 사진.
도 9 는 본 발명에 의한 초발수 유연기판의 회로 배선방법에서 일단계인 배선단계가 완료된 시험재의 외관을 보인 실물 사진.
도 10 은 도 9의 "A"부를 확대한 확대 사진.
도 11 은 도 10의 "B"부의 배선 형상을 알파스텝으로 측정한 그래프.
도 12 는 본 발명에 의한 초발수 유연기판의 회로 배선방법에서 일단계인 배선단계의 실시횟수 증가에 따른 배선의 폭, 두께 및 배선간 간격 변화를 나타낸 그래프.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10. 전극 20. 롤러
22. 제1롤러 24. 제2롤러
30. 전원공급장치 40. 안테나
50. 반응가스유입구 60. 소수성부재유입구
70. 마스크 72. 패턴
74. 배선 C. 진공챔버
P. 유연기판 S100. 초발수처리단계
S110. 유연기판설치과정 S120. 진공형성과정
S130. 플라즈마발생과정 S140. 표면에칭과정
S150. 소수화과정 S200. 친수패터닝단계
S300. 배선단계 S400. 건조단계
본 발명은 초발수 성능을 가지는 유연기판의 표면에 친수성을 갖는 패턴을 형성한 후 이러한 패턴에 전도성을 가지는 배선이 형성되도록 한 초발수 유연기판의 회로 배선 방법에 관한 것이다.
최근에는 Rigid PCB에 비해 굴곡성과 유연성이 뛰어난 유연기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)에 대한 연구 및 개발이 진행되고 있다.
유연기판(FPCB)은 통상 0.1㎜ 정도의 두께를 가지며, 사용하는 소재로는 FCCL(Flexible Copper Clad Laminate)이라고 하는 기판 소재가 주로 적용되고 있다.
그리고, 상기 유연기판은 휴대전화, LCD 등의 완제품이 다기능화, 박형화되는 추세에 따라 카메라 모듈, LCD 모듈에 사용되는 유연기판 회로배선의 폭도 미세화되고 있다.
이러한 유연기판을 제조하기 위한 종래의 기술로서, 대한민국 특허청 공개특허 제10-2008-0085443호에는 '연성 회로 기판의 제조 방법'이 게시되어 있다.
연성 회로 기판의 제조 방법에 따르면, 먼저 베이스 필름에 형성된 관통홀에 도전성 물질을 충진하고, 베이스 필름의 상부 및 하부에 각각 제1도전성 물질층 및 제2도전성 물질층을 형성하며, 베이스 필름 상부에 형성된 제1도전성 물질층을 패터닝하여, 제1배선 패턴 어레이 및 제2배선 패턴 어레이의 패드를 형성한 후, 제1 배선 패턴 어레이의 패드 및 전극 라인은 관통홀에 충진되는 도전성 물질에 의해 전기적으로 연결되도록 하는 단계로 이루어진다.
그러나 상기한 제조 방법은, 공정이 복잡하여 작업 효율이 저하되며 불량율이 증가하게 되므로 제조 원가 절감차원에서 볼 때 바람직하지 못하다.
따라서, 근래에 상기 FCCL은 폴리이미드와 동박을 접착제로 붙인 3층 구조와, 폴리이미드 필름에 금속 Tie층(Ni/Cr층)을 얇게 증착한 후 동박을 접착한 2층 구조가 주로 사용되고 있다.
3층 구조의 FCCL인 경우 동박이 12~35㎛정도의 두께이며, 2층 구조의 FCCL인 경우에는 동박이 3~35㎛의 두께를 가지므로 2층구조의 FCCL의 동박이 3층 구조의 FCCL의 동박보다 얇다.
일반적으로 2층 구조의 FCCL을 제조하기 위한 기존의 방법은, 폴리이미드에 구리를 증착하기 전에 Tie층(Ni/Cr층)을 먼저 진공 증착한 후 구리층을 진공 증착한다.
이후 구리층이 진공 증착된 FCCL기판은 도금을 통해 구리층의 두께를 증가시키게 된다.
상기 구리층의 두께가 배선이 가능한 두께만큼 증가하게 되면, 구리층 표면에 포토레지스터(Photo Register)를 접합한 후 패턴이 형성된 마스크를 사용하여 노광하고, 노광된 포토레지스터를 현상하여 구리층을 일부 노출시킨 다음 구리층을 에칭하여 제거함으로써 배선을 형성하게 된다.
그러나 상기와 같은 유연기판의 회로 배선 방법에는 다음과 같은 문제점이 있다.
먼저 에칭을 통해 구리층을 제거하여 배선을 형성하는 과정으로는 배선의 폭을 줄이는데 한계가 있다.
즉, 에칭은 습식 에칭공정으로서 건식 에칭 공정과는 달리 등방성 에칭이 되기 때문에 구리층의 두께가 두꺼울수록 회로의 선폭도 커지게 되며, 통상적으로 40~60㎛의 선폭을 가지는 배선 형성이 가능하다.
이렇듯 에칭을 이용하는 경우 미세한 선폭의 배선을 형성하는데 어려움이 있다.
따라서, 미세한 선폭의 배선을 구현하기 위하여 구리층의 두께를 낮추려는 시도와 습식 에칭시 이방성을 부여하기 위한 연구가 병행되고 있다.
또한, Tie층은 전도성을 가지므로 배선 형성을 통해 회로를 구성하기 위해서는 제거되어야 하며, Tie층의 에칭을 위해서는 구리층을 에칭하던 용액과 구별되는 용액이 별도로 구비되어야 한다.
따라서, 구리층과 Tie층을 각각 에칭하기 위한 용액을 구비해야 할 뿐만 아니라, 공정수도 증가하게 되므로 제조원가가 증가하게 되는 문제점이 있다.
또한, 구리층과 Tie 층은 회로를 구성하게 될 극히 일부를 제외하고는 에칭을 통해 제거되므로 막대한 재료의 손실이 발생하는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 초발수성능을 가지는 유연기판의 표면에 친수성을 갖는 패턴을 형성한 후 이러한 패턴에 전도성을 가 지는 배선이 형성되도록 한 초발수 유연기판의 회로 배선 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 단순한 공정으로 좁은 선폭의 배선 형성이 가능하도록 한 초발수 유연기판의 회로 배선 방법을 제공하는 것에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 초발수 유연기판의 회로 배선 방법은, 유연기판의 표면을 초발수 처리하는 초발수처리단계와, 초발수 처리된 유연기판의 표면에 친수성을 가지는 패턴을 형성하는 친수패터닝단계와, 상기 친수성 패턴과 대응되는 위치에 전도성용액을 위치시키는 배선단계와, 상기 전도성용액을 건조하는 건조단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 초발수처리단계는, 진공챔버 내부에 구비된 전극 상측에 유연기판을 설치하는 유연기판설치과정과, 상기 진공챔버 내부를 진공 분위기로 조성하는 진공형성과정과, 상기 전극에 전원을 공급하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마발생과정과, 상기 전극에 가해지는 전압 및 전원공급시간을 제어하여 상기 유연기판의 표면을 에칭하는 표면에칭과정과, 상기 진공챔버 내부에 소수성부재를 유입시키고, 플라즈마를 이용하여 상기 유연기판의 표면에 소수성부재를 결합시키는 소수화과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 소수성부재는, 불소기, 메틸기 및 염소기 중 적어도 어느 하나를 포함한 가스 또는 분자임을 특징으로 한다.
상기 표면에칭과정에서는, 상기 유연기판의 에칭을 활성화하기 위한 반응가 스가 선택적으로 부가됨을 특징으로 한다.
상기 반응가스는, 산소, 질소, 수분, 아르곤, 헬륨, 탄화불소, 탄화염소 중에서 적어도 어느 하나를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 친수패터닝단계는, 상기 유연기판 표면에 회로 패턴이 형성된 마스크를 위치시켜 노광하는 과정과, 레이저 빔을 이용하여 상기 유연기판의 표면에 직접 패터닝하는 과정 중 어느 하나가 적용됨을 특징으로 한다.
상기 배선단계는, 상기 유연기판을 전도성용액에 함침하거나, 상기 유연기판의 표면에 전도성용액을 분사하여 친수성을 가지는 패턴에만 전도성용액이 도포되도록 하는 과정임을 특징으로 한다.
상기 건조단계는, 상기 전도성용액을 건조하여 전도성을 가지는 배선을 형성하는 과정임을 특징으로 한다.
상기 배선단계와 건조단계는, 순차적으로 다수회 반복 실시되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 소재의 손실이 최소화되며 생산성이 향상되는 이점이 있다.
이하에서는 본 발명에 의한 초발수 유연기판의 회로 배선방법을 첨부된 도 1을 참조하여 설명한다.
본 발명에 의한 초발수 유연기판의 회로 배선방법은, 유연기판(P)의 표면을 초발수 처리하는 초발수처리단계(S100)와, 초발수 처리된 유연기판(P)의 표면에 친수성을 가지는 패턴을 형성하는 친수패터닝단계(S200)와, 상기 친수성 패턴과 대응 되는 위치에 전도성용액을 위치시키는 배선단계(S300)와, 상기 전도성용액을 건조하는 건조단계(S400)로 이루어진다.
상기 유연기판(P)은 폴리이미드(Polyimide)를 소재로 하여 유연하게 형성되며, 유연기판(P)의 표면은 친수성을 가진다.
따라서, 상기 유연기판(P)의 표면은 초발수처리단계(S100)를 거치면서 초발수성을 갖게 된다.
이하 상기 초발수처리단계(S100)와 관련하여 유연기판(P)의 표면을 초발수 처리하기 위한 초발수처리장치의 구성을 첨부된 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2에는 초발수처리장치의 구성을 나타낸 개략도가 도시되어 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 유연기판(P)의 표면을 초발수 처리하기 위한 초발수처리장치는 진공 분위기에서 유연기판(P)의 표면에 플라즈마를 발생시킴으로써 유연기판(P)의 표면이 초발수 기능을 갖도록 한다.
먼저 상기 유연기판(P)의 주위를 진공 분위기로 만들기 위한 한 쌍의 진공챔버(C)가 요구되며, 상기 한 쌍의 진공챔버(C)는 내부가 서로 연통되도록 설치된다.
그리고, 상기 진공챔버(C) 내부에는 진공챔버(C)로부터 전기적으로 절연되고 선택적으로 전원 인가가 가능한 전극(10)이 각각 설치된다.
상기 전극(10)은 진공챔버(C)의 외부에 구비된 전원공급장치(30)로부터 음(-)의 바이어스[bias]를 인가받아 플라즈마를 발생하는 것으로, 상기 전극(10)의 상측에는 표면을 에칭하고자 하는 유연기판(P)이 위치하게 된다.
그리고, 상기 유연기판(P)의 표면은 진공챔버(C) 내부에 발생된 플라즈마에 의해 연속적으로 에칭되며 이를 위해 상기 한 쌍의 진공챔버(C) 내부에는 롤러(20)가 구비된다.
즉, 상기 롤러(20)는 외주면에 에칭될 유연기판(P)이 권취되어 공급하며 한 쌍의 롤러(20) 중 좌측에 위치한 제1롤러(22)와, 상기 제1롤러(22)에서 공급되어 에칭된 유연기판(P)이 권취되는 제2롤러(24)를 포함하여 구성된다.
따라서, 상기 진공챔버(C) 내부에 플라즈마가 발생시에 플라즈마에 포함된 양(+)이온은 상기 제1롤러(22)에서 제2롤러(24)로 유동하는 유연기판(P)의 표면을 에칭하게 되어 상기 유연기판(P)의 연속적인 에칭이 가능하게 된다.
그리고, 상기 진공챔버(C) 내부에는 플라즈마를 발생시키기 위해 다양한 구성이 선택적으로 구비되어 질 수도 있다.
즉, 상기 진공챔버(C) 내부의 플라즈마 밀도를 높이기 위하여 별도의 전극(10)을 더 구비할 수도 있으며, 상기 전극(10)으로부터 이격된 상측에 안테나(40)를 구비하고 상기 안테나(40)를 외부의 전원공급장치(30)와 연결하여 플라즈마를 발생시킬 수도 있을 것이다.
또한, 전자레인지에서 일반적으로 사용되는 마이크로웨이브를 상기 진공챔버(C) 외부에서 가하여 플라즈마를 발생시킬 수도 있을 것이다.
상기 진공챔버(C)의 상단부에는 진공챔버(C)의 내부가 외부와 연통되도록 중앙부가 천공되며 선택적으로 차폐 가능한 반응가스유입구(50)가 구비된다. 상기 반응가스유입구(50)는 플라즈마를 이용하여 유연기판(P)의 표면을 에칭시에 에칭효율을 높이기 위한 구성이다.
즉, 상기 반응가스유입구(50)는 산소, 질소, 물(수분), 아르곤, 헬륨, 수소, 탄화불소 및 이들의 혼합가스로 이루어진 반응가스(미도시)가 상기 진공챔버(C) 내부로 유입되도록 안내하는 역할을 수행한다.
따라서, 상기 반응가스유입구(50)를 통해서 진공챔버(C) 내부로 반응가스가 유입되면 상기 안테나(40)와 전극(10) 사이에 발생되는 플라즈마는 유연기판(P)의 표면 에칭을 더욱 활성화하게 된다.
상기 진공챔버(C) 중 우측의 진공챔버(C) 상단부에는 상기 진공챔버(C) 내부가 외부와 연통되도록 형성된 소수성부재유입구(60)가 구비된다. 상기 소수성부재유입구(60)는 상기 유연기판(P)의 표면 에칭시에 주위 분위기가 진공이거나 대기인 것과 관계없이 상기 유연기판(P)의 표면에 결합되는 소수성부재가 유입되도록 안내하는 것으로, 상기 진공챔버(C)의 내부를 외부와 연통시키게 된다.
즉, 상기 유연기판(P)의 재료가 소수성일 경우에는 플라즈마에 의한 표면의 에칭만으로 초소수성을 가질 수 있지만(필요에 따라 소수성부재의 코팅 필요), 상기 유연기판(P)의 재료가 친수성일 경우에는 플라즈마 에칭에 의한 돌기 형성만으로는 소수성을 가지도록 성질 변경이 불가능하게 되므로, 소수성을 가지는 소수성부재를 유연기판(P)의 표면에 부착시켜 결합시키게 된다.
상기 소수성부재는 불소기, 메틸기 및 염소기 중 적어도 어느 하나를 포함한 가스 또는 분자로 이루어지며, 상기 소수성부재유입구(60)를 통해 상기 유연기판(P)의 상측에 유입되어지게 된다.
이하 상기와 같이 구성되는 초발수처리장치를 이용한 초발수처리단계(S100) 를 도 3을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
먼저 상기 유연기판(P)을 전극(10) 상면에 안착시키는 유연기판설치과정(S110)을 실시하게 된다. 상기 유연기판(P)이 전극(10) 상면에 설치되면, 상기 진공챔버(C) 내부의 진공도를 2×10-2 torr 이하로 유지하는 진공형성과정(S120)이 진행된다.
이후 상기 전극(10)에 전원 및 음의 바이어스를 인가하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마발생과정(S130)을 실시하게 된다.
상기 플라즈마발생과정(S130)이 실시됨과 동시에 상기 유연기판(P)의 표면은 에칭되어 표면에칭과정(S140)을 거치게 되며, 상기 표면에칭과정(S140)은 10분 동안 진행된다.
이때, 상기 표면에칭과정(S140)에서는 제1롤러(22)에 감긴 유연기판(P)을 제2롤러(24)에 권취시킴으로써 상기 유연기판(P)의 표면이 연속적으로 에칭될 수 있도록 한다.
상기 표면에칭과정(S140) 이후에는 소수성부재유입구(60)를 통해 상기 진공챔버(C) 내부에 소수성부재(미도시)를 유입시키고 플라즈마를 이용하여 유연기판(P) 표면에 소수성부재를 결합시키는 소수화과정(S150)이 실시된다.
이하에서는 상기 초발수처리단계(S100) 실시 전/후의 유연기판(P) 표면 상태 및 물에 대한 접촉각을 첨부된 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도 4에는 비교재의 표면을 AFM으로 측정한 3차원 표면 조형도가 도시되어 있 고, 도 5에는 비교재의 표면에서 물에 대한 접촉각을 나타낸 확대 사진이 도시되어 있다.
그리고, 도 6에는 본 발명에 의한 초발수 유연기판의 회로 배선방법에서 일단계인 초발수처리단계를 거친 초발수 유연기판의 표면을 AFM으로 측정한 3차원 표면 조형도가 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명에 의한 초발수 유연기판의 회로 배선방법에서 일단계인 초발수처리단계를 거친 초발수 유연기판의 표면에서 물에 대한 접촉각을 나타낸 확대 사진이 도시되어 있다.
상기 비교재는 Upilex사의 두께 50㎛의 폴리이미드 필름을 사용하였으며, 100㎜×100㎜의 크기로 절단한 후 표면 거칠기 및 물에 대한 접촉각을 측정하였다.
그 결과, 초발수처리단계(S100)를 실시하지 않은 비교재의 표면거칠기는 5.3 ㎚(Rq)였으며, 이때 물에 대한 접촉각은 도 5에 나타낸 바와 같이 65°를 나타내었다.
반면에 상기 비교재와 동일한 재료 및 크기의 폴리이미드 필름에 초발수처리단계(S100)를 실시한 실시예(폴리이미드 필름)는 다음과 같은 조건 하에서 실시하였다.
즉, 상기 진공챔버(C) 내부에 실시예의 폴리이미드 필름을 장입하고(유연기판설치과정:S110) 저진공(진공형성과정:S120)에서 플라즈마발생과정(S130)을 통한 표면에칭과정(S140)과 불소화처리를 통해 소수화과정(S150)을 순차적으로 수행하였다.
이때 상기 표면에칭과정(S140)에서는 물을 함유한 버블러를 통과시킨 산소를 15 sccm으로 흘려주면서 100 mTorr의 진공도를 유지한 채 유연기판(P)에 570V의 전압을 인가하였다.
이때 사용된 전원공급장치(30)는 AE사 PE II 5K모델이었으며, 40 kHz의 주파수를 가지는 사인파 교류를 인가하였다.
상기 표면에칭과정(S140)은 위와 같은 조건으로 7분동안 실시하였다.
그리고, 상기 소수화과정(S150)은 10분 동안 실시하였으며, CHF3 가스를 470 sccm 흘리면서 진공도는 320 mTorr를 유지하였고, 470V의 전압을 인가하였다.
상기 초발수처리단계(S100)가 완료된 유연기판(P)의 표면 형상을 DI사의 Mutimode IIIa 모델 AFM으로 측정하였으며, 초발수성을 확인하기 위하여 물방울 접촉각 측정을 수행하였다. 측정된 결과는 표면 거칠기는 도 6에 나타낸 바와 같이 115.6 ㎚(Rq)였으며, 이때 물에 대한 접촉각은 도 7에 나타낸 바와 같이 156°를 나타내었다.
따라서, 상기 초발수처리단계(S100)가 완료된 유연기판(P)은 물에 대한 접촉각이 140°이상을 가지므로 초발수 성능을 갖게 된다.
상기와 같은 과정에 따라 초발수처리단계(S100)가 완료되면, 친수패터닝단계(S200)가 진행된다.
상기 친수패터닝단계(S200)는 전술한 바와 같이, 초발수 처리된 유연기판(P)의 표면에 친수성을 가지는 패턴을 형성하는 과정으로, 상기 패턴은 회로와 대응되도록 형성된다.
그리고, 상기 친수패터닝단계(S200)는 회로 패턴(도 8의 도면부호 72)이 형성된 마스크(도 8의 도면부호 70)를 위치시켜 노광함으로써 회로 패턴(72)과 동일한 부위가 친수 성능을 갖도록 하는 방법과, 레이저빔을 이용하여 상기 유연기판(P)의 표면에 직접 패터닝하는 방법 중 어느 하나가 적용된다.
본 발명의 실시예에서 상기 친수패터닝단계(S200)는 초발수 처리된 폴리이미드 필름에 도 8과 같은 패턴(72)이 형성된 마스크(70)를 밀착한 후 UV로 노광을 하여 UV에 노출된 부분만 친수화되도록 구성하였다.
상기 친수패터닝단계(S200) 이후에는 배선단계(S300)가 실시된다. 상기 배선단계(S300)는 유연기판(P)을 전도성용액에 함침하거나, 상기 유연기판(P)의 표면에 전도성 용액을 분사하여 친수성을 가지는 패턴(72)에만 전도성용액이 도포되도록 하는 과정이다.
본 발명의 실시예에서는 상기 배선단계(S300)에서 유연기판(P)을 전도성 나노잉크에 함침한 후 꺼내는 과정을 통해 도 9와 같이 유연기판(P) 상면에 패턴(72)과 대응되는 배선(74)을 형성하였다.
이와 같이 상기 유연기판(P) 상면에 전도성 나노잉크로 이루어진 배선(74)이 함침되면 상기 건조단계(S400)가 실시되며, 상기 건조단계(S400)가 완료되면 전도성 나노잉크는 고체상태의 전도성 배선(74)을 이루게 된다.
그리고, 상기 건조단계(S400) 이후에는 배선단계(S300)와 건조단계(S400)를 순차적으로 다수 회 실시 가능하다.
즉, 상기 배선단계(S300)와 건조단계(S400)를 1회씩 실시하는 경우 전도성을 가지는 배선(74)의 두께가 얇을 수 있으므로, 배선(74)의 두께를 증가시키기 위하여 배선단계(S300)와 건조단계(S400)를 수차례 더 실시할 수 있다.
이하 상기와 같은 과정을 통해 제조된 초발수 유연기판(P)의 배선(74)은 도 10(도 9의 "A"부를 확대한 확대 사진)과 같다.
그리고, 도 10에서 원으로 표시된 "B"부를 알파스텝을 이용하여 형상을 측정한 결과는 도 11과 같다.
즉, 도 11은 도 10의 "B"부의 배선(74) 형상을 알파스텝으로 측정한 그래프로서, 도면과 같이 상기 배선(74)은 전도성 용액이 건조되면서 좌/우 가장자리 부분에 많이 밀집되어 있는 것을 확인할 수 있다.
이것은 coffee-stain 효과로써, 보다 상세하게는 용액에 녹아 있는 물질이 용액의 증발시 가장자리로 몰려들면서 건조가 일어나기 때문에 발생하는 현상으로 볼 수 있다.
그리고, 1회 함침시에 도면과 같이 상기 배선(74)의 두께는 200nm이하로 매우 얇은 것을 알 수 있다.
따라서, 상기 배선(74)의 두께는 얇을수록 저항이 높아지므로 배선(74)의 두께를 증가시킬 필요가 있으며, 이와 함께 배선(74)의 폭이나 배선(74) 간의 간격 변화는 최소화되어야 함이 바람직하다.
도 12에는 본 발명에 의한 초발수 유연기판의 회로 배선방법에서 일단계인 배선단계의 실시횟수 증가에 따른 배선의 폭, 두께 및 배선간 간격 변화를 나타낸 그래프가 도시되어 있다.
도 12의 실험 결과와 같이, 상기 배선단계(S300)와 건조단계(S400)를 반복 실시할 때 배선(74)의 두께가 직선적으로 증가하였으며, 반면, 배선(74)의 폭이나 배선(74) 간의 간격 변화는 큰 변화없이 일정하게 유지하는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 상기 배선단계(S300)와 건조단계(S400)를 순차적으로 다수회 실시하더라도 상기 배선(74)의 선폭이나 간격의 변화없이 두께만 선택적으로 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정하지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
위에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 초발수 유연기판의 회로 배선방법에서는, 초발수성능을 가지는 유연기판의 표면에 친수성을 갖는 패턴을 형성한 후 이러한 패턴에 전도성을 가지는 배선이 형성되도록 구성하였다.
따라서, 복잡한 회로 배선이라도 패턴닝 과정중에 선폭을 지속적으로 줄일 수 있게 되므로 배선의 미세화가 가능하여 품질이 향상되는 이점이 있다.
또한, 배선의 폭이나 배선간의 간격 변화를 억제하면서 두께만 선택적으로 증가할 수 있으므로 배선의 저항을 낮출 수 있는 이점이 있다.
뿐만 아니라, 유연기판에 배선을 위한 전도성 소재만 부착시키는 과정을 통해 소재의 낭비를 방지할 수 있게 되므로 제조원가가 절감되어 가격 경쟁력이 향상되는 이점이 있다.

Claims (9)

  1. 유연기판의 표면을 초발수 처리하는 초발수처리단계와,
    초발수 처리된 유연기판의 표면에 친수성을 가지는 패턴을 형성하는 친수패터닝단계와,
    상기 친수성 패턴과 대응되는 위치에 전도성용액을 위치시키는 배선단계와,
    상기 전도성용액을 건조하는 건조단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 초발수 유연기판의 회로 배선 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 초발수처리단계는,
    진공챔버 내부에 구비된 전극 상측에 유연기판을 설치하는 유연기판설치과정과,
    상기 진공챔버 내부를 진공 분위기로 조성하는 진공형성과정과,
    상기 전극에 전원을 공급하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마발생과정과,
    상기 전극에 가해지는 전압 및 전원공급시간을 제어하여 상기 유연기판의 표면을 에칭하는 표면에칭과정과,
    상기 진공챔버 내부에 소수성부재를 유입시키고, 플라즈마를 이용하여 상기 유연기판의 표면에 소수성부재를 결합시키는 소수화과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초발수 유연기판의 회로 배선 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 소수성부재는,
    불소기, 메틸기 및 염소기 중 적어도 어느 하나를 포함한 가스 또는 분자임을 특징으로 하는 초발수 유연기판의 회로 배선 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 표면에칭과정에서는,
    상기 유연기판의 에칭을 활성화하기 위한 반응가스가 선택적으로 부가됨을 특징으로 하는 초발수 유연기판의 회로 배선 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 반응가스는,
    산소, 질소, 수분, 아르곤, 헬륨, 탄화불소, 탄화염소 중에서 적어도 어느 하나를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 초발수 유연기판의 회로 배선 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 친수패터닝단계는,
    상기 유연기판 표면에 회로 패턴이 형성된 마스크를 위치시켜 노광하는 과정과, 레이저 빔을 이용하여 상기 유연기판의 표면에 직접 패터닝하는 과정 중 어느 하나가 적용됨을 특징으로 하는 초발수 유연기판의 회로 배선 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 배선단계는,
    상기 친수패터닝된 유연기판을 전도성용액에 함침하거나, 상기 친수패터닝된 유연기판의 표면에 전도성용액을 분사하여 친수성을 가지는 패턴에만 전도성용액이 도포되도록 하는 과정임을 특징으로 하는 초발수 유연기판의 회로 배선 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 건조단계는,
    상기 전도성용액을 건조하여 전도성을 가지는 배선을 형성하는 과정임을 특징으로 하는 초발수 유연기판의 회로 배선 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 배선단계와 건조단계는,
    순차적으로 다수회 반복 실시되는 것을 특징으로 하는 초발수 유연기판의 회로 배선 방법.
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