KR20100105349A - Method for forming pattern using metal film and applicable element thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 금속박막을 이용한 패턴 형성 방법 및 이를 이용한 응용소자에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 금속 패턴 형성에 스퍼터링 방식을 이용함으로써, 박막 형성에 사용되는 금속의 양을 줄이고, 레이저를 이용하여 패턴을 형성함으로써 공정을 단순화시킬 수 있으며, 복잡 다양한 패턴을 쉽게 형성할 수 있는 패턴 형성 방법 및 이를 이용한 박막 안테나와 인쇄회로기판과 같은 응용소자들에 대한 것이다. The present invention relates to a pattern forming method using a metal thin film and an application device using the same. More specifically, by using a sputtering method to form a metal pattern, the amount of metal used to form a thin film can be reduced, and a pattern can be simplified by using a laser to simplify the process, and a pattern capable of easily forming a variety of complex patterns The present invention relates to a forming method and application devices such as a thin film antenna and a printed circuit board using the same.
금속박막을 이용한 패터닝 기술은 반도체 디바이스나 각종 통신용 소자에 널리 사용되고 있으며 금속 패턴을 형성하는 기술로는 일반적으로 포토 마스크를 이용한 리소그래피(lithography) 기술이 널리 이용되고 있다. Patterning technology using a metal thin film is widely used in semiconductor devices and various communication devices, and a lithography technique using a photomask is generally used as a technology for forming a metal pattern.
포토마스크 기술은 미세패턴을 갖는 포토 마스크를 제작하는 마스킹 공정과, 제작된 포토 마스크를 감광막 상부에 로딩한 후 감광막에 대해 노광하는 노광 공정 과, 노광된 감광막을 현상하는 현상 공정으로 이루어진다. 최근에는 반도체 소자가 고집적화됨에 따라 패턴의 선폭이 점점 미세화되고 있다. The photomask technology includes a masking process of manufacturing a photomask having a fine pattern, an exposure process of loading the manufactured photomask on the photosensitive film and exposing the photosensitive film, and a developing process of developing the exposed photosensitive film. In recent years, as semiconductor devices have been highly integrated, line widths of patterns have become smaller.
이동통신용 단말 등에 사용되는 박막 안테나는 금속박막을 이용한 패터닝 기술이 사용되는 일례로서, 동박 적층 필름을 사용하여 원하는 부분을 남겨두고 나머지 부분은 식각(etching)을 통해 제거하는 방식으로 제조되어 왔다. The thin film antenna used in a mobile communication terminal is an example in which a patterning technique using a metal thin film is used. The thin film antenna has been manufactured by removing a desired portion by etching using a copper foil laminated film.
그러나 동박 적층 필름은 거의 수입에 의존하고 있는데, 실제 제조 과정에서는 필요해 남기는 부분보다 제거되어 버려지는 부분이 더 많아 아까운 동박 적층 필름을 낭비하게 되고, 그 결과 원가를 상승시키는 요인이 되고 있다. However, the copper foil laminated film is almost dependent on imports, and in the actual manufacturing process, there are more parts that are removed than necessary parts, which wastes the waste copper laminated film, resulting in a cost increase.
그래서 이러한 문제점을 해결하기 위해 전도성 잉크로 패터닝 인쇄를 하고 난 후에 도금을 하여 전도성을 높이는 방법으로 박막 안테나를 제조하기도 한다. 그러나 이 방법 역시 전도성 잉크가 고가이고, 인쇄공정이 수반되므로 인해 전체 공정이 복잡해지는 문제점이 있었다.Therefore, in order to solve this problem, a thin film antenna may be manufactured by a method of increasing conductivity by plating after patterning printing with conductive ink. However, this method also has a problem in that the conductive ink is expensive and the entire process is complicated due to the printing process.
한편, 각종 전자부품에 들어가는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)은 여러 종류의 부품을 페놀수지 또는 에폭시수지로 된 절연판 상에 탑재하고 각 부품간을 연결하는 회로를 수지 평판의 표면에 밀집단축하여 고정시킨 회로 기판으로써, 절연판의 한쪽 면에 구리 등의 박판을 부착시킨 다음 회로의 배선 패턴에 따라 식각 공정을 통해 필요한 회로를 구성하고 부품들을 부착 잡재시키기 위한 구멍을 뚫어 제조한다. On the other hand, printed circuit boards for various electronic components are mounted on an insulating plate made of phenol resin or epoxy resin and various circuits are connected to each other and fixedly fixed on the surface of the resin plate. As a circuit board, a thin plate of copper or the like is attached to one surface of the insulating plate, and then, a hole is formed to form a necessary circuit through the etching process according to the wiring pattern of the circuit and to attach and catch the parts.
상기 인쇄회로기판의 배선 패턴도 박막 안테나 제조와 마찬가지로 동박 필름이나 도금 등을 사용하여 원하는 금속 박막을 형성한 후, 필요한 부분을 남겨두고 나머지 부분은 식각(etching)을 통해 제거하는 방식으로 제조되어 왔으나, 이 방법 역시 인쇄 공정으로 인하여 제조 공정이 복잡해진다는 문제점이 있었다.Like the thin film antenna manufacturing, the wiring pattern of the printed circuit board has been manufactured by forming a desired metal thin film using a copper foil film or plating, and then removing the remaining portions by etching, leaving the necessary portions. This method also has a problem that the manufacturing process is complicated by the printing process.
본 발명에서는 상기와 같은 금속박막을 이용한 패터닝에 스퍼터링 방식을 도입하여 제조과정에서 버려지는 금속의 양을 줄이는 것과 함께 이전의 복잡했던 제조 공정의 단순화를 도모한다. In the present invention, by introducing a sputtering method to the patterning using the metal thin film as described above to reduce the amount of metal discarded in the manufacturing process and to simplify the previously complicated manufacturing process.
본 발명에 적용하는 스퍼터링 방식은, 소정의 가스를 진공 상태의 챔버(camber) 내에 주입하고 여기에 전자기적 에너지를 가하여 챔버 내의 가스를 이온화시킴으로써 플라즈마를 생성시킨 후, 상기 플라즈마 내의 입자를 성막하고자 하는 타겟(target) 물질에 충돌시켜 이 충돌에 의해 타겟으로부터 분리된 물질을 기판(substrate)에 코팅(coating)시키는 방법이다.According to the sputtering method applied to the present invention, after a predetermined gas is injected into a chamber in a vacuum state and electromagnetic energy is applied thereto to ionize the gas in the chamber, a plasma is formed to form a particle in the plasma. A method of colliding a target material and coating a material separated from the target by the collision onto a substrate.
일반적으로 스퍼터링(sputtering)에 사용되는 가스로는 아르곤(Ar), 네온(Ne) 등의 불활성 가스(inert gas)를 사용한다. 스퍼터(sputter)시스템은 타겟(target)을 음극(cathod)으로 사용하고, 기판을 양극(anode)으로 사용한다. 챔버 내에 전원을 인가하면 주입된 스퍼터링(sputtering) 가스가 이온화(Ar+)되고, 이 이온들은 음극인 타겟(target)으로 끌려서 타겟(target)과 충돌한다.In general, an inert gas such as argon (Ar) or neon (Ne) is used as a gas used for sputtering. A sputter system uses a target as a cathode and a substrate as an anode. When power is applied to the chamber, the injected sputtering gas is ionized (Ar +), and these ions are attracted to the target, which is the cathode, and collide with the target.
이온들이 타겟과 충돌하면 충돌 전 이온들이 갖고 있던 에너지가 타겟(target)으로 전달되고, 원자, 분자 등의 타겟 물질 입자가 타겟으로부터 떨어져 챔버 내로 부유하게 되며, 이렇게 타겟으로부터 떨어져 나온 타겟 물질이 기판 위에 박막으로 형성되는 것이다.When ions collide with the target, the energy of the ions before collision is transferred to the target, and particles of target material such as atoms and molecules are suspended from the target and floated in the chamber. It is formed into a thin film.
여기서 인가된 전원이 직류(direct current, DC)일 경우를 직류 스퍼터링 법(DC sputtering method)이라 하며, 일반적으로 전도체의 스터퍼링에 사용된다. 절연체와 같은 부도체는 교류 전원을 사용하여 박막을 제조한다. 이때 교류전원은 13.56MHz의 주파수를 가지며 이를 RF(Radio Frequency)라 한다. 이러한 교류 전원을 인가전원으로 사용하는 스퍼터링법을 교류 스퍼터링(RF sputtering)법이라 한다. RF sputtering법은 다른 디지털 회로에 noise의 발생 원인이 될 수 있으므로 시스템적으로 noise filter나 절연체에 의해 차폐 및 접지하여 사용한다. 마그네트론 스퍼터링 (magnetron sputtering)은 발생된 플라즈마를 영구자석에서 발생하는 자속(flux)에 의해 보다 더 높은 밀도로 모은 후 기판에 성막시키는 방법이다. 이렇게 자속으로 플라즈마를 가두어 밀도를 높이면 발생한 플라즈마가 전체적으로 균일하게 되고 결과적으로 균일한 박막을 제조할 수 있다. The case where the applied power is direct current (DC) is called a DC sputtering method, and is generally used for stuffing of a conductor. Insulators, such as insulators, use an AC power source to produce thin films. At this time, AC power has a frequency of 13.56MHz and this is called RF (Radio Frequency). The sputtering method using such an AC power source as an applied power source is called an AC sputtering method. RF sputtering method can cause noise in other digital circuits, so it is used by shielding and grounding by noise filter or insulator systematically. Magnetron sputtering is a method in which the generated plasma is collected at a higher density by flux generated in the permanent magnet and then deposited on the substrate. When the plasma is confined by magnetic flux to increase the density, the generated plasma becomes uniform as a whole, and as a result, a uniform thin film can be manufactured.
영구자석은 NbFeB계가 주로 사용되며 과거에는 링(ring)형태를 여러 개 합쳐서 제조하였지만 현재는 평판(planner) 형태로 제작한다. Magnetron은 target 밑에 놓으며 인가된 전원에 따라 RF·DC magnetron sputtering이라 한다.Permanent magnets are mainly used for NbFeB system. In the past, they were manufactured by combining several ring shapes, but now they are manufactured in planer shape. The magnetron is placed under the target and is called RF / DC magnetron sputtering depending on the applied power.
이러한 스퍼터링법을 이용한 박막의 제조기술은 코팅층의 두께를 수십 ㎚까지 정밀하게 조절할 수 있으며, 간단한 마스크를 사용하여 부분 코팅과정을 매우 용이하게 처리할 수 있다.The manufacturing technology of the thin film using the sputtering method can precisely control the thickness of the coating layer up to several tens of nm, and can easily process the partial coating process using a simple mask.
한편, 본 발명에 적용되는 레이저 패터닝(laser patterning)은 원자에 양자 역학을 응용하여 높은 전기 에너지를 인위적인 장치에 의해 유도방출시켜, 그 빛을 고밀도 에너지로 집적시켜 일정한 모양을 가공하는 방법이다. On the other hand, laser patterning (laser patterning) applied to the present invention is a method of inducing and releasing high electrical energy by an artificial device by applying quantum mechanics to the atoms, integrating the light into a high-density energy to process a certain shape.
대부분의 광원은 다양한 파장의 빛을 방출하며, 빛이 전파되어 나아가면서 퍼지게 되므로 광원에서 멀어지면 빛의 세기가 점점 작아진다. 이는 광원에서 실제로 빛을 방출하는 원자가 파장, 위상, 방향이 일정하지 않는 빛을 방출하기 때문이다. Most light sources emit light of various wavelengths, and as light propagates and spreads, the light intensity decreases as it moves away from the light source. This is because the atoms that actually emit light in the light source emit light that is not constant in wavelength, phase, or direction.
반면 레이저 패터닝에 주요 기술인 레이저는 파장이 일정하고 결이 맞는 빛을 방출하기 때문에 레이저빔(beam)은 세기가 강하고 한 가지 색을 띠며, 지름의 변화가 거의 없이 멀리까지 전달될 수 있다. On the other hand, lasers, which are the main technologies for laser patterning, emit light with constant wavelengths and consistent grains, so the laser beam is strong in intensity, one color, and can be transmitted far away with little change in diameter.
이러한 레이저를 이용해 0.2mm 이내의 초정밀 가공이 가능하기 때문에 종전의 가스나 플라즈마 절단에서는 불가능했던 정밀 형상의 절단이 가능하고, 절단 후 사상, 드릴링, 밀링 등 2차, 3차 가공이 필요 없으며, 난삭재의 가공도 용이할 뿐만 아니라, 금형비 부담이 없어지고 절단, 용접, 드릴링, 표면처리, 열처리 등의 다양한 가공이 가능하다. 또한 레이저 마킹(laser marking)은 빛의 파장과 에너지에 따라 물질 표면에 상이한 형태로 음각 식각이 되는 원리를 이용한 것으로 반도체 또는 FPD 기판에 각종 정보를 새기는 원리이다.Ultra-precise machining within 0.2mm is possible with this laser, which enables the cutting of precision shapes that were not possible with conventional gas or plasma cutting, and eliminates the need for secondary and tertiary machining such as finishing, drilling, and milling after cutting. In addition to the easy processing of the material, there is no mold cost burden and various processing such as cutting, welding, drilling, surface treatment, heat treatment and the like is possible. In addition, laser marking uses a principle of intaglio etching in a different form on the surface of a material according to the wavelength and energy of light, and inscribes various information on a semiconductor or FPD substrate.
본 발명에서는 박막 안테나 제조에 있어 상기와 같은 레이저에 의한 패터닝을 수행한다. 즉, 스퍼터링 방식으로 형성된 구리 박막에 대해 레이저 빔을 이용하여 필요없는 부분을 식각함으로써 소정 형상의 패턴이 남게 된다.In the present invention, the patterning by the laser as described above is performed in manufacturing a thin film antenna. That is, a pattern of a predetermined shape remains by etching an unnecessary portion of the copper thin film formed by the sputtering method using a laser beam.
여기서, 본 발명에 적용되는 구리(Cu)의 특성은 원자번호가 29번이고, 원자량 63.546이고, 녹는점 1084.62℃ 이고, 비중 8.92(20℃)인 주기율표 11족의 전이 금속 원소로서 열전도율이 뛰어나 401k로 높다.Here, the characteristics of copper (Cu) applied to the present invention are atomic number 29, atomic weight 63.546, melting point 1084.62 ° C, specific gravity 8.92 (20 ° C) of the transition metal element of Group 11 of the periodic table and excellent thermal conductivity 401k As high.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 대상물에 금속을 스퍼터링 방식으로 코팅하여 박막을 형성하고, 상기 박막 위에 레이저를 이용하여 패턴을 형성함으로써 쓸데없이 버려지는 금속의 양을 줄일 수 있고, 인쇄 공정을 제거한 결과 공정을 단순화할 수 있으며, 레이저로 패턴을 형성하므로 복잡 다양한 패턴을 쉽게 형성할 수 있는 장점들을 갖는다.The present invention is to solve the above problems, the present invention is to form a thin film by sputtering the metal on the object, and by using a laser to form a pattern on the thin film can be used to reduce the amount of unnecessary waste. And, as a result of removing the printing process can simplify the process, and since the pattern is formed with a laser has the advantage of easily forming a variety of complex patterns.
본 발명은, 생산과정이 단순하며 전체 생산 비용이 절감되는 금속 패턴 형성 방법으로서, 소정 재질의 시트 혹은 사출물 표면에 스퍼터링법(sputtering)을 이용하여 금속 박막을 코팅하는 제1단계, 상기 금속 박막 위에 레이저를 이용하여 패턴을 형성하는 제2단계를 포함하는 금속 박막을 이용한 패턴 형성 방법을 제공한다.The present invention is a method of forming a metal pattern to simplify the production process and reduce the overall production cost, the first step of coating a metal thin film by sputtering (sputtering) on a sheet or an injection molded surface of a predetermined material, on the metal thin film It provides a pattern forming method using a metal thin film comprising a second step of forming a pattern using a laser.
또한, 본 발명은, 전도성이 뛰어나고 생산과정이 단순하며 전체 생산 비용이 절감되는 박막 안테나를 제조하기 위한 방법으로서, 소정 재질의 시트 혹은 사출물의 표면에 스퍼터링(sputtering)법을 이용하여 구리(Cu) 박막을 코팅하는 단계(S120); 상기 구리 박막 위에 레이저를 이용하여 패턴을 형성하는 단계(S130); 및 상기 패턴에 따라 구리 박막 위에 구리를 도금하는 단계(S140);를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 안테나 제조 방법을 제공한다. 바람직하게는 상기 박막 안테나의 저항은 1 Ω 이하가 되게 한다.In addition, the present invention is a method for manufacturing a thin film antenna that is excellent in conductivity, simple in the production process, and the overall production cost is reduced, copper (Cu) using a sputtering method on the surface of a sheet or an injection molded material Coating a thin film (S120); Forming a pattern on the copper thin film using a laser (S130); And plating copper over the copper thin film according to the pattern (S140). Preferably, the thin film antenna has a resistance of 1 Ω or less.
본 발명의 다른 실시예에서는, 시트 혹은 사출물의 표면에 스퍼터링법을 이용하여 코팅되는 박막은, 제1구리박막, 알루미늄(Al)박막 및 제2구리박막의 다층 박막 구조나 제1구리박막, 은(Ag)박막 및 제2구리박막의 다층 박막(S320) 구조를 갖는다.In another embodiment of the present invention, the thin film to be coated on the surface of the sheet or the injection molding by the sputtering method is a multi-layer thin film structure of the first copper thin film, aluminum (Al) thin film and the second copper thin film, or the first copper thin film, silver (Ag) It has a multilayer thin film (S320) structure of a thin film and a 2nd copper thin film.
또한, 본 발명은, 생산과정이 단순하며 전체 생산 비용이 절감되는 인쇄회로기판(PCB)의 제조 방법으로서, 비전도성 기판 표면에 스퍼터링법(sputtering)을 이용하여 구리(Cu) 박막을 코팅하는 제1단계, 상기 기판 표면에 코팅된 구리 박막 위에 레이저를 이용하여 구리 배선의 패턴을 형성하는 제2단계를 포함하는 인쇄회로기판의 제조 방법을 제공한다. In addition, the present invention is a method of manufacturing a printed circuit board (PCB), which is simple in the production process and the overall production cost is reduced, a method of coating a copper (Cu) thin film by sputtering (sputtering) on the surface of the non-conductive substrate A first step, and a method of manufacturing a printed circuit board comprising a second step of forming a pattern of copper wiring by using a laser on the copper thin film coated on the substrate surface.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 기존의 금속박막 형성에 사용되는 비싼 적층필름이나 패턴 형성을 위한 전도성 잉크 등을 사용하지 않아 원가가 절감 되며, 패터닝 인쇄공정이 제외되므로 전체 공정이 간단하게 된다. 또한 도금 공정을 제외시킴으로써 도금 공정으로 인해 야기되는 환경오염 문제를 걱정할 필요가 없다. 또한 레이저로 패턴을 형성하므로 복잡 다양한 패턴을 쉽게 형성할 수 있는 장점이 있고, 대량 생산이 가능한 스퍼터를 이용함으로써 낮은 비용으로 생산할 수 있는 효과도 있다.As described above, according to the present invention, the cost is reduced by not using an expensive laminated film or conductive ink for pattern formation, which is used for forming a conventional metal thin film, and the entire process is simplified since the patterning printing process is excluded. In addition, by eliminating the plating process, there is no need to worry about environmental pollution caused by the plating process. In addition, since the pattern is formed with a laser, there is an advantage that it is easy to form a complex variety of patterns, and there is an effect that can be produced at low cost by using a sputter capable of mass production.
이하, 본 발명의 실시 예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명의 설명에 앞서 본 발명과 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 기술은 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.Prior to the description of the present invention, a detailed description of known functions or configurations related to the present invention will be omitted if it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily obscured.
또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자 및 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 그러한 정의는 본 명세서 전반에 걸쳐 기재된 내용을 바탕으로 판단되어야 할 것이다.In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, such a definition should be determined based on the contents described throughout the specification.
본 발명의 금속 박막을 이용한 패턴 형성 방법은 소정 재질의 시트 혹은 사출물 표면에 스퍼터링법(sputtering)을 이용하여 금속 박막을 코팅하는 제1단계, 상기 금속 박막 위에 레이저를 이용하여 패턴을 형성하는 제2단계를 포함한다. Pattern forming method using a metal thin film of the present invention is a first step of coating a metal thin film by sputtering (sputtering) on a sheet or an injection molded surface of a predetermined material, a second using a laser on the metal thin film to form a pattern Steps.
종래의 적층필름이나 도금 등을 이용한 박막 형성 방법과 달리, 본 발명에 따르면 버려지는 금속의 양이 줄어들어 원가가 절감되고 자원의 낭비를 방지하며, 도금 공정으로 인해 야기되는 환경오염 문제를 제거할 수 있을 뿐만 아니라 대량 생산이 가능한 스퍼터를 이용함으로써 낮은 비용으로 생산할 수 있는 효과도 있다. 또한, 복잡한 인쇄 공정 대신에 레이저 패터닝 방법을 이용하여 제조 공정이 단순해지고 다양하고 복잡한 미세 패턴들을 쉽게 형성할 수 있다. Unlike the conventional method of forming a thin film using a laminated film or plating, according to the present invention, the amount of metal discarded is reduced, thereby reducing costs and preventing waste of resources, and eliminating the environmental pollution problem caused by the plating process. In addition, there is an effect that can be produced at a low cost by using a sputter capable of mass production. In addition, the laser patterning method can be used instead of a complicated printing process to simplify the manufacturing process and easily form various and complicated fine patterns.
한편, 도 1는 본 발명에 따른 패턴 형성 방법을 적용한 박막 안테나의 제조과정을 나타낸 흐름도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 소정의 시트(sheet) 혹은 사출물을 형성한 후(S110), 상기 결과물의 표면에 스퍼터링법을 이용하여 구리박막을 코팅한다(S120). 그 후 상기 구리 박막 위에 레이저를 이용하여 패턴을 형성(S130)하고, 이렇게 패턴이 형성된 구리 박막 위에 박막 안테나의 저항이 1 Ω 이하가 되게 구리를 도금(S140)함으로써 전체 박막 안테나 제조 과정이 완료된다.1 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a thin film antenna to which a pattern forming method according to the present invention is applied. As shown in Figure 1, after forming a predetermined sheet (sheet) or an injection molding (S110), the copper thin film is coated on the surface of the resultant by the sputtering method (S120). Thereafter, a pattern is formed on the copper thin film by using a laser (S130), and copper is plated on the copper thin film on which the pattern is formed such that the resistance of the thin film antenna is 1 Ω or less (S140), thereby completing the entire thin film antenna manufacturing process. .
본 발명의 일부 실시예에서는, 시트 혹은 사출물의 표면에 스퍼터링법을 이용하여 코팅되는 박막은, 제1구리박막, 알루미늄(Al)박막 및 제2구리박막의 다층 박막 구조나 제1구리박막, 은(Ag)박막 및 제2구리박막의 다층 박막(S320) 구조를 갖는다.In some embodiments of the present invention, a thin film coated on the surface of a sheet or an injection molding by sputtering may be a multilayer thin film structure of a first copper thin film, an aluminum (Al) thin film, and a second copper thin film, or a first copper thin film or silver. (Ag) It has a multilayer thin film (S320) structure of a thin film and a 2nd copper thin film.
<실시 예1>Example 1
열에 잘 견디는 폴리이미드필름(PolyimideFilm) 재질의 시트나 기타 소재의 사출물을 형성한다. 여기서는 폴리이미드필름을 예로 들었지만, 유사 특성을 갖는 다양한 재질의 시트나 사출물을 이용할 수 있음은 당연하다.Form heat-resistant polyimide films or other injection moldings. Here, although polyimide film is taken as an example, it is natural that sheets or injection moldings of various materials having similar characteristics can be used.
상기 형성된 시트 혹은 사출물의 표면에 스퍼터링법을 이용하여 구리 박막의 코팅을 진행한다.Coating of the copper thin film is performed on the surface of the formed sheet or the injection molded product by sputtering.
상기 구리 박막 위에 레이저를 이용하여 패턴을 형성한다.A pattern is formed on the copper thin film by using a laser.
상기 패턴 형성이 완료되면, 형성된 패턴을 따라서 박막 안테나의 저항이 1 Ω 이하가 되게 구리를 도금한다.When the pattern formation is completed, the copper is plated so that the resistance of the thin film antenna is 1 Ω or less along the formed pattern.
따라서, 종래 기술인 동박적층필름을 사용한 박막 안테나 제조 방법과는 달리, 본 발명에 따르면 버려지는 구리의 양이 줄어들어 원가가 절감되고 자원의 낭 비를 방지할 수 있으며, 레이저 패터닝을 이용하므로 다양하고 복잡한 패턴을 쉽게 형성할 수 있다. 또한, 구리 박막 위에 동일 물질인 구리를 도금하므로 도금 공정이 훨씬 수월하고 결과물의 전도성도 보다 좋게 된다. 이처럼 본 발명에 의하면, 재료의 원가 절감과 함께 제조 공정이 단순해지는 효과를 얻는다. Therefore, unlike the conventional method of manufacturing a thin film antenna using a copper foil laminated film, according to the present invention, the amount of copper discarded is reduced to reduce costs and prevent waste of resources. Patterns can be easily formed. In addition, plating of the same material copper on the copper thin film makes the plating process much easier and results in better conductivity. Thus, according to this invention, the effect of simplifying a manufacturing process with cost reduction of a material is acquired.
<실시 예2>Example 2
상기 <실시예1>에 의해 원가절감과 제조공정의 단순화 등 여러 장점을 갖는 박막안테나의 제조가 가능해지지만, 상기 <실시예1>에서는 도금 공정이 포함됨으로 인해 그로 인한 환경 오염이 문제가 될 수 있다. 따라서, 이와 같이 도금에 의한 환경 오염이 문제가 되는 경우에는 아래와 같이 도금 공정을 생략하는 것도 가능하다.Although the <Example 1> enables the manufacture of a thin film antenna having various advantages such as cost reduction and simplification of the manufacturing process, the <Example 1> may be a problem due to the environmental pollution due to the plating process is included. have. Therefore, when the environmental pollution by plating in this way becomes a problem, it is also possible to omit a plating process as follows.
<실시예1>에서와 마찬가지로 안테나 제조의 대상이 되는 소정의 시트 혹은 사출물을 형성하고, 형성된 시트 혹은 사출물의 표면에 스퍼터링법을 이용하여 구리 박막을 코팅하되 저항값이 1Ω 이하가 되는 두께까지 코팅을 진행한다. 안테나 저항값 1Ω 의 확인은 구리 코팅 층의 두께가 각기 다른 몇 경우에 대해 간단한 저항 측정을 수행함으로써 확인할 수 있다.As in <Example 1>, a predetermined sheet or an injection molded product to be manufactured for an antenna is formed, and a thin copper film is coated on the surface of the formed sheet or an injection molded material by sputtering, but the thickness is less than 1 Ω. Proceed. The identification of the antenna resistance of 1Ω can be confirmed by making simple resistance measurements for several cases with different thicknesses of the copper coating layer.
이렇게 형성된 구리 박막 위에 레이저로 안테나 패턴을 형성한다.An antenna pattern is formed on the copper thin film thus formed with a laser.
<실시예2>에서와 같이 코팅 되는 구리 박막의 두께를 높이면 이후의 도금 과정 없이도 안테나 저항이 1Ω 이하가 되게 할 수 있다. Increasing the thickness of the copper thin film to be coated as in Example 2 may allow the antenna resistance to be 1 Ω or less without subsequent plating.
이렇게, 도금 과정을 제외시킴으로써 도금 과정에 따른 환경 오염 문제를 근 본적으로 차단할 수 있다. Thus, by excluding the plating process it is possible to fundamentally block the environmental pollution problem caused by the plating process.
<실시 예3>Example 3
위 <실시예2>에서와 같은 방법으로 박막 안테나를 제조할 경우, 구리 층의 두께가 커지게 되면 무거운 구리의 무게로 인해 코팅 경계면에서의 밀착력이 떨어지는 단점이 발생할 수 있다. When the thin film antenna is manufactured in the same manner as in <Example 2>, when the thickness of the copper layer is increased, the adhesive strength at the coating interface may be deteriorated due to the weight of heavy copper.
이 경우에는 아래와 같이 두껍고 무거운 구리 층을 보다 가벼운 다층 박막으로 대체함으로써 무게로 인한 밀착력의 문제를 해결할 수 있다.In this case, the problem of adhesion by weight can be solved by replacing the thick and heavy copper layer with a lighter multilayer thin film as shown below.
앞의 실시예들과 마찬가지로, 우선, 열에 잘 견디는 폴리이미드필름(PolyimideFilm) 재질의 시트나 기타 소재의 사출물을 형성한다.Like the previous embodiments, first, a heat-resistant polyimide film sheet or other injection molding material is formed.
상기 형성된 시트 혹은 사출물의 표면에 스퍼터링법을 이용하여 제1구리박막, 알루미늄(Al)박막 및 제2구리박막 구조, 또는 제1구리박막, 은(Ag)박막 및 제2구리박막의 다층박막 구조로 코팅을 진행한다.The first copper thin film, the aluminum (Al) thin film and the second copper thin film structure, or the multilayer copper thin film structure of the first copper thin film, silver (Ag) thin film and the second copper thin film using the sputtering method on the surface of the formed sheet or the injection molded product. Proceed with coating.
이 후, 상기 다층 박막에 대해 레이저를 이용해서 안테나 패턴을 형성한다.Thereafter, an antenna pattern is formed on the multilayer thin film using a laser.
이렇게 다층 박막 구조를 형성하면, 전체 층이 구리로만 된 경우보다 그 무게가 가벼워지고 각 층의 두께가 얇아져서 밀착력이 상대적으로 더 커지므로, 두꺼운 구리 층의 무게로 인한 코팅 경계면에서의 밀착력 약화 문제를 해결할 수 있다.This multi-layered thin film structure is lighter in weight than the entire layer made of copper, and the thickness of each layer becomes thinner, resulting in a greater adhesion. Can be solved.
또한, 제1구리박막, 알루미늄박막 및 제2구리박막의 다층 박막 구조나 제1구리박막, 은박막 및 제2구리박막의 다층박막 구조는 높은 전도성을 유지할 수 있으므로 밀착력의 문제를 해결하기 위해 도입한 다층박막 구조로 인해 전기 전도성 등 의 다른 특성이 훼손되지도 않는다. In addition, since the multilayer thin film structure of the first copper thin film, the aluminum thin film and the second copper thin film or the multilayer thin film structure of the first copper thin film, the silver thin film and the second copper thin film can maintain high conductivity, it is introduced to solve the problem of adhesion. One multilayer thin film structure does not compromise other properties such as electrical conductivity.
이 <실시예3>에서도 도금 공정으로 인한 환경 오염 문제는 발생하지 않는다.In this <Example 3> also, the problem of environmental pollution due to the plating process does not occur.
여기서 다층 박막은 전체 저항값이 1Ω 되도록 스퍼터링한다. 다층 박막은 어떤 방법으로 성막 하느냐에 따라 저항값이 달라지므로 다층박막 구조에서 각 막의 두께 자체에 어떤 임계적 의미가 있는 것은 아니다. 각 박막의 두께에 관계없이 다층 박막의 전체 저항값이 1Ω 이하로 되면 족하다.Here, the multilayer thin film is sputtered so that the total resistance value is 1 Ω. Since the resistance value varies depending on how the multilayer thin film is formed, there is no critical meaning on the thickness of each film itself in the multilayer thin film structure. Regardless of the thickness of each thin film, it is sufficient if the total resistance of the multilayer thin film is 1 kΩ or less.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 패턴 형성 방법을 적용한 인쇄회로기판의 제조과정을 나타낸 흐름도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 비전도성 기판 표면에 스퍼터링법(sputtering)을 이용하여 구리(Cu) 박막을 코팅(S410)하고, 코팅된 구리 박막 위에 레이저를 이용하여 구리 배선의 패턴을 형성(S420)함으로써 인쇄회로기판에 구리 배선의 패턴 형성 과정이 완료된다.On the other hand, Figure 4 is a flow chart showing a manufacturing process of a printed circuit board applying the pattern forming method according to the present invention. As shown in FIG. 4, the copper (Cu) thin film is coated on the surface of the non-conductive substrate by sputtering (S410), and a pattern of copper wiring is formed on the coated copper thin film by using a laser (S420). By doing so, the pattern formation process of the copper wiring on the printed circuit board is completed.
이외에도, 금속 패턴이 사용될 수 있는 모든 전기 소자에 본 발명의 패턴 형성 방법이 적용될 수 있다. In addition, the pattern forming method of the present invention can be applied to all electric elements in which a metal pattern can be used.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 기술적 범위 내에 포함된다 할 수 있다.As described above, although preferred embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Anyone of ordinary skill in the art can make various modifications, as well as such changes can be included within the technical scope of the claims.
도 1는 본 발명에 따른 박막 안테나 제조 과정을 나타낸 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a thin film antenna manufacturing process according to the present invention.
도 2은 본 발명에 따른 박막 안테나 제조 과정을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a thin film antenna manufacturing process according to the present invention.
도 3는 본 발명에 따른 박막 안테나 제조 과정을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a thin film antenna manufacturing process according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 제조 과정을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a printed circuit board according to the present invention.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |