KR20100110563A - 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판(Flexible Copper Clad Laminate; FCCL) 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 폴리머 소재의 베이스 기판의 적어도 일면에 규소화합물 또는 유사규소화합물로 버퍼층이 형성되고, 버퍼층 위에 동박층이 형성된 연성 동박 적층판 및 그의 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 연성 동박 적층판은 베이스 기판과 동박층 사이에 규소화합물 또는 유사규사화합물의 버퍼층이 형성되기 때문에, 베이스 기판과 동박층 사이의 양호한 접착력을 유지하면서, 동박층에 대한 에칭 공정을 용이하게 진행할 수 있고, 이온 마이그레이션에 의한 절연파괴로 인한 제품의 신뢰성이 떨어지는 문제를 해소할 수 있다.
버퍼층, FCCL, COF, FPCB, 규소화합물

Description

버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판 및 그의 제조 방법{FCCL having buffer layer and method for manufacturing thereof}
본 발명은 연성 동박 적층판(Flexible Copper Clad Laminate; FCCL) 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리머 소재의 베이스 기판과 동박층 사이에 규소화합물 또는 유사규소화합물로 형성된 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
연성 동박 적층판은 연성회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board), COF(Chip on Film/Chip On Flexible Printed Circuit)과 같은 테이프 배선기판의 기본 소재로 사용된다. FPCB는 콘덴서, 저항 등의 수동소자 탑재 커넥터용으로서, 핸드폰, 컴퓨터 및 기타 전자부품의 핵심 부품 소재로 이용되고 있다. COF는 드라이브(Drive) IC 등 능동소자 탑재 패키지용 기판으로서, LCD모듈, 디지털 카메라, PDA, 핸드폰의 핵심 부품소재로 사용된다. 여기서, FPCB는 휴대전화를 중심으로 현시장을 주도하고 있고, 향후 차세대 휴대폰용 기판 및 양면 FPCB의 사용 증대에 따른 시장 규모가 증가할 것으로 기대하고 있다.
이와 같은 연성 동박 적층판은 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리에스테 롤(polyesterols; PE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET) 등과 같은 폴리머 소재의 베이스 기판의 적어도 일면에 동박층이 형성된 구조를 갖는다. 즉 연성 동박 적층판은 유연성 절연재에 동박을 적층한 소재라고 할 수 있다.
이때 베이스 기판에 접착제를 개재하여 동박을 접착하여 연성 동박 적층판을 제조하는 경우, 연성 동박 적층판의 제조 원가는 낮출 수는 있지만 접착제로 인해 미세 패턴 형성시 신뢰성이 떨어지는 단점이 있다
베이스 기판에 동박을 코팅하여 연성 동박 적층판을 제조하는 경우, 베이스 기판에 대한 동박층의 초기 접착력은 우수하다. 하지만 제조된 연성 동박 적층판에 대한 150℃의 공기중에 168시간 노출시키는 신뢰성 테스트를 진행한 이후에 베이스 기판에 대한 동박층의 후기 접착력이 초기 접착력에 비해서 0.1kgf/cm 정도 감소하기 때문에, 테이프 배선기판의 기본 소재로 사용할 수 없다. 즉 베이스 기판의 소재로 사용되는 폴리머는 산소, 수증기, 기타 기체의 투과성이 좋기 때문에, 주위의 환경 예컨대, 온도변화와 압력변화에 의해 산소, 수증기, 기타 기체가 폴리머를 통과하여 기포를 발생시키거나 구리와 화학반응을 하여 폴리머 내부로 확산하는 구리와 산화구리 원자들이 결합층을 생성하여 가수분해를 일으킨다. 이는 베이스기판과 동박층 사이의 접착력을 떨어뜨리는 요인으로 작용한다.
이와 같은 베이스 기판과 동박층 사이의 접착력이 떨어지는 문제점을 해소하기 위해서, 베이스 기판과 동박층 사이에 크롬(Cr) 혹은 니켈크롬(NiCr)과 같은 전이금속층을 형성한다. 하지만 전이금속층과 동박층을 에칭하는 경우, 서로 다른 에 칭 용액을 함께 사용해야 하기 때문에 공정 조건이 까다롭다. 그리고 전이금속층과 동박층을 동시에 에칭하기 위해서 강산성의 에칭용액을 사용하는 경우, 전이금속층에서 언더컷(undercut)이 발생될 수 있다.
그리고 연성 동박 적층판을 이용하여 테이프 배선기판을 제조하는 공정에 있어서, 동박층 및 전이금속층을 미세 패터닝하여 배선 패턴을 형성할 때 배선 패턴 사이의 베이스 기판 위에 미량의 크롬이 잔존할 수 있다. 이와 같은 잔존하는 미량의 크롬은 이웃하는 배선 패턴의 구리 성분과의 이온 마이그레이션(ion migration)에 의한 절연파괴를 유발할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 베이스 기판과 동박층 사이의 양호한 접착력을 유지하면서, 동박층에 대한 에칭 공정을 용이하게 진행할 수 있고, 이온 마이그레이션에 의한 절연파괴로 인한 제품의 신뢰성이 떨어지는 문제를 해소할 수 있는 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 베이스 기판, 버퍼층 및 동박층을 포함하여 구성되는 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판을 제공한다. 상기 버퍼층은 폴리머 소재의 상기 베이스 기판의 적어도 일면에 규소화합물 또는 유사규사화합물로 형성된 버퍼층 및 상기 버퍼층 위에 형성된 동박층을 포함하는 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판을 제공한다.
본 발명은 또한, 폴리머 소재의 베이스 기판을 준비하는 준비 단계, 상기 베이스 기판의 적어도 일면에 규소화합물 또는 유사규소화합물로 버퍼층을 형성하는 버퍼층 형성 단계 및 상기 버퍼층 위에 동박층을 형성하는 동박층 형성 단계를 포함하는 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 또한 베이스 기판, 보호층, 버퍼층, 시드층 및 후막층을 포함하여 구성되는 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판을 제공한다. 상기 보호층은 폴리머 소재의 상기 베이스 기판의 하부면에 규소화합물 도는 유사규소화합물로 형성된다. 상 기 버퍼층은 이온빔 또는 플라즈마를 조사하여 표면처리된 상기 베이스 기판의 상부면에 규소화합물 또는 유사규소화합물로 형성된다. 상기 시드층은 상기 버퍼층 위에 구리를 스퍼터링하여 형성된다. 그리고 상기 후막층은 상기 시드층 위에 구리를 도금하여 형성된다. 이때 시드층과 후막층이 동박층을 형성한다.
본 발명은 또한, 폴리머 소재의 베이스 기판을 준비하는 준비 단계, 상기 베이스 기판의 하부면에 규소화합물 도는 유사규소화합물로 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계, 상기 베이스 기판의 상부면을 이온빔 또는 플라즈마를 조사하여 표면처리하는 표면처리 단계, 상기 베이스 기판의 상부면에 규소화합물 또는 유사규소화합물로 버퍼층을 형성하는 버퍼층 형성 단계, 상기 버퍼층 위에 스퍼터링으로 구리 소재의 시드층을 형성하는 단계 및 상기 시드층 위를 구리로 도금하여 후막층을 형성하는 단계를 포함하는 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 연성 동박 적층판은 베이스 기판과 동박층 사이에 규소화합물 또는 유사규소화합물 소재의 버퍼층이 형성되기 때문에, 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 베이스 기판과 동박층 사이에 양호한 초기 및 후기 접착력을 유지하는 것을 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 연성 동박 적층판은 베이스 기판과 동박층 사이에 전이금속층 대신에 규소화합물 또는 유사규소화합물 소재의 버퍼층이 형성된 구조를 갖기 때문에, 동박층에 대한 에칭으로 배선 패턴을 형성할 수 있어 동박층에 대한 에칭 공정을 용이하게 진행할 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 연성 동박 적층판을 이용하여 테이프 배선기판으로 제조할 때, 배선 패턴 사이에 크롬과 같은 전이금속이 없기 때문에 이온 마이그레이션에 의한 절연파괴가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 연성 동박 적층판을 이용하여 제조된 테이프 배선기판은 양호한 제품 신뢰성을 제공할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판의 제조 방법에 대해서 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판의 제조 방법에 따른 흐름도이다. 도 2 내지 도 7은 도 1의 제조 방법에 따른 각 단계를 보여주는 단면도들이다.
먼저 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 연성 동박 적층판의 제조에 사용될 베이스 기판(11)을 준비한다(S31). 베이스 기판(11)의 소재로는 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리아릴레이트(polyarylate; PAR), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate; PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 사이클로올레핀 코 폴리머(cycloolefin copolymer) 등의 폴리머 소재가 사용될 수 있다.
다음으로 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스 기판(11)의 하부면에 보호층(13)을 형성한다(S32). 보호층(13)은 S32단계 이후의 제조 공정에서 베이스 기판(11)의 하부면을 통하여 공정 가스나 수분이 침투하는 것을 억제하는 기능을 수행한다. 보호층(13)의 소재로는 산화수소를 함유한 규소계무기질, 규소화합물 또는 유사규소화합물이 사용될 수 있다. 보호층(13)은 적어도 한 층으로 형성될 수 있다. 한편 보호층(13)은 필요에 따라 생략할 수도 있다.
다음으로 도 4에 도시된 바와 같이, 베이스 기판(11)의 상부면에 이온빔 또는 플라즈마를 조사하여 표면처리한다(S33). 즉 베이스 기판(11)을 형성하는 폴리머는 표면에너지가 낮아 다른 물질과의 낮은 접착력을 갖는다. 따라서 베이스 기판(11)의 상부면에 형성될 버퍼층(15)과의 접착력을 향상시키기 위해서, 이온빔(20)이나 플라즈마를 베이스 기판(11)의 상부면에 조사하여 베이스 기판(11)을 형성하는 폴리머의 고분사 사슬을 끊거나 친수성 처리하여 베이스 기판(11)의 상부면을 개질화한다. 여기서 도면부호 14는 개질화된 부분을 나타낸다.
예컨대, S33단계는 50~150sccm 유량을 가지는 질소가스 혹은 산소가스 분위기에서 300~500W의 출력을 가지는 이온빔(20)을 베이스 기판(11)의 상부면에 조사하여 베이스 기판(11)의 상부면을 표면처리할 수 있다. 이와 같은 표면처리를 통하여 베이스 기판(11)의 낮은 표면에너지를 증가시킨다. 이때 질소는 아민흡착그룹을 베이스 기판(11)의 상부면에 형성하고, 플라즈마 안에서 단파장 특성을 가진 수소는 베이스 기판(11)의 상부면에서 분자들의 부가적인 연결 고리와 폴리머의 체인 형성을 가능하게 하여 베이스 기판(11)의 표면에너지를 증가시킨다.
다음으로 도 5에 도시된 바와 같이, 표면처리된 베이스 기판(11)의 상부면에 규소화합물 또는 유사규소화합물로 버퍼층(15)을 형성한다(S34). 버퍼층(15)은 규소화합물, 유사규소화합물 또는 이들을 적층하여 형성할 수 있다. 버퍼층(15)은 스퍼터링 또는 플라즈마증착을 통하여 형성할 수 있다. 예컨대 스퍼터링 방법으로는 마그네트론 스퍼터링이 사용될 수 있고, 플라즈마증착 방법으로는 플라즈마 화학적기상증착법(plasma-enhanced chemical vapor deposition; PECVD)이 사용될 수 있다.
버퍼층(15)의 소재로 사용되는 규소화합물은 헥사메틸디실록산(hexamethyldisiloxane; HMDSO), 테트라에틸오쏘실리케이트(tetraethylorthosilicate; TEOS), 테트라메틸오쏘실리케이트(tetramethylorthosilicate; TMOS), 테트라메틸디실옥산(tetramethyldisiloxane; TMDSO), 헥사메틸디실라잔(hexamethyldisilazane: TMDS)을 포함한다.
버퍼층(15)의 소재로 사용되는 유사규소화합물은 규소를 포함하고 있지 않지만 규소화합물과 비슷한 특성을 나타내는 화합물을 의미한다.
그리고 버퍼층(15)은 규소화합물 또는 유사규소화합물에 산소가스, 질소가스, 헬륨가스, 아르곤가스 또는 산화물가스 중에 적어도 하나를 혼합하여 형성할 수도 있다. 여기서 유사규소화합물은
여기서 규소화합물 또는 유사규소화합물로 이루어진 버퍼층(15)은 베이스 기판(11)과 동박층(도 7의 17,19) 사이의 접착력을 증대시킨다. 아울러 버퍼층(15)은 이후에 형성되는 동박층(도 7의 17,19)의 에칭 공정을 용이하게 하며, 우수한 전기 절연 특성과 낮은 유전율로 고주파 특성을 향상시킨다. 그리고 버퍼층(15)은 베이스 기판(11) 내부로의 가스 확산을 방지하는 가스 확산 방지막으로서의 기능도 갖고 있다.
그리고 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 버퍼층(15) 위에 구리 소재의 시드층(17)과 후막층(17)을 순차적으로 형성하여 동박층(17,19)을 형성한다(S35,S36).
먼저 도 6에 도시된 바와 같이, 버퍼층(15) 위에 구리 소재의 시드층(17)을 형성한다(S35). 시드층(17)은 마그네트론 스퍼터링 공정을 통해 버퍼층(15) 위에 형성될 수 있다. 이때, 마그네트론 스퍼터링 공정을 통해 증착되는 시드층(17)의 두께는 0.2~0.3㎛ 정도로 형성하는 것이 바람직하다. 한편 본 실시예에서는 시드층(17)의 소재 구리가 사용되는 예를 개시하였지만, 도전성이 양호한 다른 금속이 사용될 수도 있다.
다음으로 도 7에 도시된 바와 같이, 시드층(17) 위에 구리 소재의 후막층(19)을 형성한다(S36). 후막층(19)은 도금 공정, 예컨대 전해 도금 또는 무전해 도금으로 2~12㎛ 정도의 두께로 형성한다.
한편 본 실시예에 따른 제조 방법에서는, 보호층 형성 단계, 표면처리 단계 및 버퍼층 형성 단계 순으로 진행하는 예를 개시하였지만 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 표면처리 단계를 수행한 이후에 보호층(13)과 버퍼층(15)을 형성하는 단계를 동시에 수행할 수 있다. 즉 보호층(13)과 버퍼층(15)을 동일한 소재를 사용 하여 베이스기판(11)의 양면에 함께 형성할 수 있다.
그리고 본 실시예에 따른 제조 방법에서는, 동박층(17,19)이 형성되는 베이스기판(11)의 상부면만 표면처리하는 예를 개시하였지만, 베이스기판의 하부면도 함께 표면처리를 할 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 제조 방법에서는, 베이스기판(11)의 상부면에만 동박층(17,19)을 형성하는 예를 개시하였지만, 양면에 동박층을 형성할 수도 있다. 이 경우, 베이스기판의 양면을 표면처리하는 단계, 베이스기판의 표면처리된 양면에 버퍼층을 형성하는 단계 및 양쪽의 버퍼층에 각각 동박층을 형성하는 단계 순으로 진행될 수 있다. 물론 동박층을 형성하는 단계는 시드층을 형성하는 단계 및 시드층 위에 후막층을 형성하는 단계 순으로 진행된다.
이와 같이 본 실시예에 따른 연성 동박 적층판(10)은 베이스 기판(11)과 동박층(17,19) 사이에 규소화합물 또는 유사규소화합물 소재의 버퍼층(15)이 형성되기 때문에, 베이스 기판(11)과 동박층(17,19) 사이에 양호한 초기 및 후기 접착력을 유지할 수 있다. 본 실시예에 따른 연성 동박 적층판(10)은 베이스 기판(11)과 동박층(17,19) 사이에 전이금속층 대신에 규소화합물 또는 유사규소화합물 소재의 버퍼층(15)이 형성된 구조를 갖기 때문에, 동박층(17,19)에 대한 에칭만으로 배선 패턴을 형성할 수 있어 동박층(17,19)에 대한 에칭 공정을 용이하게 진행할 수 있는 이점이 있다. 그리고 본 실시예에 따른 연성 동박 적층판(10)을 이용하여 테이프 배선기판을 제조할 때, 배선 패턴 사이에 크롬과 같은 전이금속이 남지 않기 때문에, 이온 마이그레이션에 의한 절연파괴가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
따라서 본 실시예에 따른 연성 동박 적층판(10)을 이용하여 제조된 테이프 배선기판은 양호한 제품 신뢰성을 제공할 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따라 제조된 버퍼층(15)을 갖는 유연 동박 적층판(10)의 접착 신뢰성을 검증하기 위해서, 150℃의 공기중에 168시간 노출하기 전과 후의 접착력을 측정하였다. 이때 본 실험에서 본 실시예에 따른 유연 동박 적층판(10)과 대비하기 위해서, 제1 및 제2 비교예에 따른 유연 동박 적층판에 대한 접착력도 함께 비교 측정하였다. 이때 제1 비교예에 따른 유연 동박 적층판은 베이스 기판 위에 직접 동박층이 형성된 구조를 갖는다. 그리고 제2 비교예에 따른 유연 동박 적층판은 베이스 기판과 동박층 사이에 니켈크롬(NiCr)층이 형성된 구조를 갖는다.
제1 비교예
제1 비교예에 따른 유연 동박 적층판은 다음과 같은 공정으로 제조하였다. 즉 베이스 기판을 준비한 상태에서, 150sccm의 유량의 300W의 질소이온으로 베이스기판을 표면처리한다. 그리고 순수 아르곤가스의 분위기에서, 구리(순도=99.999%) 타겟을 가진 4kW의 출력의 플라즈마에서 구리를 0.2~0.3㎛의 두께로 시드층을 베이스 기판 위에 증착한 후, 시드층 위에 도금으로 후막층을 형성한다.
이와 같이 제조된 제1 비교예에 따른 유연 동박 적층판을 150℃의 공기 중에서 168시간 동안 노출(Aging)하기 전과 후의 접착력을 측정하였다. 실험 결과, 도 8 내지 도 11의 a에 도시된 바와 같이, 초기 접착력은 0.1~0.5kgf/cm 사이의 값을 가졌고, 후기 접착력은 0.01~0.1kgf/cm 사이의 값을 가졌다.
제2 비교예
제2 비교예에 따른 유연 동박 적층판은 다음과 같은 공정으로 제조하였다. 즉 베이스 기판을 준비한 상태에서, 150sccm의 유량의 300W의 질소이온으로 베이스기판을 표면처리한다. 다음으로 표면처리된 베이스기판 위에 니켈크롬(NiCr)층을 증착한다. 그리고 순수아르곤 가스의 분위기에서, 구리(순도=99.999%) 타겟을 가진 4kW의 출력의 플라즈마에서 구리를 0.2~0.3㎛의 두께로 시드층을 니켈크롬층 위에 증착한 후, 시드층 위에 도금으로 후막층을 형성한다.
이와 같이 제조된 제2 비교예에 따른 유연 동박 적층판을 150℃의 공기 중에서 168시간 동안 노출(Aging)하기 전과 후의 접착력을 측정하였다. 실험 결과, 도 8 내지 도 11의 b에 도시된 바와 같이, 초기 접착력은 0.1~0.6kgf/cm 사이의 값을 가졌고, 후기 접착력은 0.01~0.3kgf/cm 사이의 값을 가졌다
제1 실시예
제1 실시예에 따른 유연 동박 적층판은 다음과 같은 공정으로 제조하였다. 즉 베이스 기판의 친수성, 접착성, 내구성 및 마모성을 향상시키기 위해 PECVD를 통해 HMDSO를 베이스 기판의 하부면에 증착하여 보호층을 형성한다. 다음으로 150sccm의 유량의 300W의 질소이온으로 베이스기판의 상부면을 표면처리한다. 다음 으로 헬륨가스, 산소가스, 질소가스, 아르곤가스 및 HMDSO의 혼합가스를 100W 에서 2kW 사이의 MF 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시켜 베이스기판의 상부면에 버퍼층을 증착한다. 그리고 순수아르곤 가스의 분위기에서, 구리(순도=99.999%) 타겟을 가진 4kW의 출력의 플라즈마에서 구리를 0.2~0.3㎛의 두께로 시드층을 니켈크롬층 위에 증착한 후, 시드층 위에 도금으로 후막층을 형성한다.
이와 같이 제조된 제1 실시예에 따른 유연 동박 적층판을 150℃의 공기 중에서 168시간 동안 노출(Aging)하기 전과 후의 접착력을 측정하였다. 실험 결과, 도 8의 c에 도시된 바와 같이, 초기 접착력은 0.1~1.5kgf/cm 사이의 값을 가졌고, 후기 접착력은 0.03~0.7kgf/cm 사이의 값을 가졌다.
제1 실시예, 제1 및 제2 비교예를 비교하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 유연 동박 적층판이 제1 및 제2 비교예에 따른 유연 동박 적층판 보다는 양호한 초기 및 후기 접착력을 갖고 있음을 확인할 수 있다.
제2 실시예
제2 실시예에 따른 유연 동박 적층판은 다음과 같은 공정으로 제조하였다. 즉 베이스 기판의 친수성, 접착성, 내구성 및 마모성을 향상시키기 위해 PECVD를 통해 HMDSO를 베이스 기판의 하부면에 증착하여 보호층을 형성한다. 다음으로 150sccm의 유량의 300W의 질소이온으로 베이스기판의 상부면을 표면처리한다. 다음으로 헬륨가스, 산소가스, 질소가스, 아르곤가스 및 HMDSO의 혼합가스를 100W 에서 1kW 사이의 RF 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시켜 베이스기판의 상부면에 버퍼 층을 증착한다. 그리고 순수아르곤 가스의 분위기에서, 구리(순도=99.999%) 타겟을 가진 4kW의 출력의 플라즈마에서 구리를 0.2~0.3㎛의 두께로 시드층을 니켈크롬층 위에 증착한 후, 시드층 위에 도금으로 후막층을 형성한다.
이와 같이 제조된 제2 실시예에 따른 유연 동박 적층판을 150℃의 공기 중에서 168시간 동안 노출(Aging)하기 전과 후의 접착력을 측정하였다. 실험 결과, 도 9의 d에 도시된 바와 같이, 초기 접착력은 0.1~1.5kgf/cm 사이의 값을 가졌고, 후기 접착력은 0.27~0.38kgf/cm 사이의 값을 가졌다.
제2 실시예, 제1 및 제2 비교예를 비교하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 유연 동박 적층판이 제1 및 제2 비교예에 따른 유연 동박 적층판 보다는 양호한 초기 및 후기 접착력을 갖고 있음을 확인할 수 있다.
제3 실시예
제3 실시예에 따른 유연 동박 적층판은 다음과 같은 공정으로 제조하였다. 즉 베이스 기판의 친수성, 접착성, 내구성 및 마모성을 향상시키기 위해 PECVD를 통해 TMOS를 베이스 기판의 하부면에 증착하여 보호층을 형성한다. 다음으로 150sccm의 유량의 300W의 질소이온으로 베이스기판의 상부면을 표면처리한다. 다음으로 헬륨가스, 산소가스, 질소가스, 아르곤가스 및 TMOS의 혼합가스를 100W 에서 2kW 사이의 MF 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시켜 베이스기판의 상부면에 버퍼층을 증착한다. 그리고 순수아르곤 가스의 분위기에서, 구리(순도=99.999%) 타겟을 가진 4kW의 출력의 플라즈마에서 구리를 0.2~0.3㎛의 두께로 시드층을 니켈크롬층 위에 증착한 후, 시드층 위에 도금으로 후막층을 형성한다.
이와 같이 제조된 제3 실시예에 따른 유연 동박 적층판을 150℃의 공기 중에서 168시간 동안 노출(Aging)하기 전과 후의 접착력을 측정하였다. 실험 결과, 도 10의 e에 도시된 바와 같이, 초기 접착력은 0.2~1.2kgf/cm 사이의 값을 가졌고, 후기 접착력은 0.02~0.41kgf/cm 사이의 값을 가졌다.
제3 실시예, 제1 및 제2 비교예를 비교하면, 도 10에 도시된 바와 같이, 제3 실시예에 따른 유연 동박 적층판이 제1 및 제2 비교예에 따른 유연 동박 적층판 보다는 양호한 초기 및 후기 접착력을 갖고 있음을 확인할 수 있다.
제4 실시예
제2 실시예에 따른 유연 동박 적층판은 다음과 같은 공정으로 제조하였다. 즉 베이스 기판의 친수성, 접착성, 내구성 및 마모성을 향상시키기 위해 PECVD를 통해 TMOS를 베이스 기판의 하부면에 증착하여 보호층을 형성한다. 다음으로 150sccm의 유량의 300W의 질소이온으로 베이스기판의 상부면을 표면처리한다. 다음으로 헬륨가스, 산소가스, 질소가스, 아르곤가스 및 TMOS의 혼합가스를 200~900W 사이의 RF 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시켜 베이스기판의 상부면에 버퍼층을 증착한다. 그리고 순수아르곤 가스의 분위기에서, 구리(순도=99.999%) 타겟을 가진 4kW의 출력의 플라즈마에서 구리를 0.2~0.3㎛의 두께로 시드층을 니켈크롬층 위에 증착한 후, 시드층 위에 도금으로 후막층을 형성한다.
이와 같이 제조된 제4 실시예에 따른 유연 동박 적층판을 150℃의 공기 중에 서 168시간 동안 노출(Aging)하기 전과 후의 접착력을 측정하였다. 실험 결과, 도 10의 f에 도시된 바와 같이, 초기 접착력은 0.1~1.2kgf/cm 사이의 값을 가졌고, 후기 접착력은 0.01~0.31kgf/cm 사이의 값을 가졌다.
제4 실시예, 제1 및 제2 비교예를 비교하면, 도 11에 도시된 바와 같이, 제4 실시예에 따른 유연 동박 적층판이 제1 및 제2 비교예에 따른 유연 동박 적층판 보다는 양호한 초기 및 후기 접착력을 갖고 있음을 확인할 수 있다.
한편 제4 실시예 및 제2 비교예에 따른 유연 동박 적층판의 후기 접착력의 차이가 크지 않지만, 제4 실시예에 따른 유연 동박 적층판은 니켈크롬층을 사용하는 제2 비교예에 따른 유연 동박 적층판과 동등하거나 그 이상의 후기 접착력을 갖고 있고, 니켈크롬층을 사용하지 않기 때문에 종래의 에칭 공정에 따른 문제 및 이온 마이그레이션에 따른 문제를 해소할 수 있다.
이와 같이 제1 내지 제 4 실시예에 따른 연성 동박 적층판은 베이스 기판과 동박층 사이에 규소화합물 또는 유사규소화합물 소재의 버퍼층이 형성된 구조를 갖기 때문에, 제1 및 제2 비교예에 따른 연성 동박 적층판에 비해서 베이스 기판과 동박층 사이에 양호한 초기 및 후기 접착력을 유지하는 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판의 제조 방법에 따른 흐름도이다.
도 2 내지 도 7은 도 1의 제조 방법에 따른 각 단계를 보여주는 단면도들이다.
도 8 내지 도 11은 도 1의 제조 방법 및 종래의 제조 방법으로 제조된 연성 동박 적층판의 초기 및 후기 접착력을 비교한 그래프이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *
10 : 연성 박막 적층판 11 : 베이스 기판
13 : 보호층 15 : 버퍼층
17 : 시드층 19 : 후막층
20 : 이온빔

Claims (12)

  1. 폴리머 소재의 베이스 기판;
    상기 베이스 기판의 적어도 일면에 규소화합물 또는 유사규사화합물로 형성된 버퍼층; 및
    상기 버퍼층 위에 형성된 동박층;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 규소화합물은,
    헥사메틸디실록산(hexamethyldisiloxane; HMDSO), 테트라에틸오쏘실리케이트(tetraethylorthosilicate; TEOS), 테트라메틸오쏘실리케이트(tetramethylorthosilicate; TMOS), 테트라메틸디실옥산(tetramethyldisiloxane; TMDSO), 헥사메틸디실라잔(hexamethyldisilazane: TMDS)을 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판.
  3. 제2항에 있어서, 상기 버퍼층은,
    상기 규소화합물 또는 상기 유사규소화합물에 산소가스, 질소가스, 헬륨가스, 아르곤가스 또는 산화물가스 중에 적어도 하나를 혼합하여 형성한 것을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 동박층이 형성될 상기 베이스 기판의 일면에 이온빔 또는 플라즈마를 조사하여 표면처리한 것을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판.
  5. 제2항에 있어서, 상기 동박층은,
    상기 버퍼층 위에 구리를 스퍼터링하여 형성한 시드층;
    상기 시드층 위에 구리를 도금하여 형성한 후막층;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판.
  6. 폴리머 소재의 베이스 기판을 준비하는 준비 단계;
    상기 베이스 기판의 적어도 일면에 규소화합물 또는 유사규소화합물로 버퍼층을 형성하는 버퍼층 형성 단계;
    상기 버퍼층 위에 동박층을 형성하는 동박층 형성 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 버퍼층 형성 단계는,
    상기 버퍼층을 스퍼터링 또는 플라즈마증착으로 형성하는 것을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 버퍼층 형성 단계 이전에 수행되는,
    상기 동박층이 형성될 상기 베이스 기판의 일면에 이온빔 또는 플라즈마를 조사하여 표면처리하는 표면처리 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 표면처리 단계는,
    50~150sccm 유량을 가지는 질소 또는 산소가스 분위기에서 300~500W의 이온빔을 상기 베이스 기판의 일면에 조사하여 표면처리하는 것을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판의 제조 방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 동박층 형성 단계는,
    상기 버퍼층 위에 구리를 스퍼터링하여 시드층을 형성하는 단계;
    상기 시드층 위에 구리를 도금하여 후막층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판의 제조 방법.
  11. 폴리머 소재의 베이스 기판;
    상기 베이스 기판의 하부면에 규소화합물 도는 유사규소화합물로 형성된 보호층;
    이온빔 또는 플라즈마를 조사하여 표면처리된 상기 베이스 기판의 상부면에 규소화합물 또는 유사규소화합물로 형성된 버퍼층;
    상기 버퍼층 위에 구리를 스퍼터링하여 형성된 시드층; 및
    상기 시드층 위에 구리를 도금하여 형성된 후막층;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판.
  12. 폴리머 소재의 베이스 기판을 준비하는 준비 단계;
    상기 베이스 기판의 하부면에 규소화합물 도는 유사규소화합물로 보호층을 형성하는 보호층 형성 단계;
    상기 베이스 기판의 상부면을 이온빔 또는 플라즈마를 조사하여 표면처리하는 표면처리 단계;
    상기 베이스 기판의 상부면에 규소화합물 또는 유사규소화합물로 버퍼층을 형성하는 버퍼층 형성 단계;
    상기 버퍼층 위에 스퍼터링으로 구리 소재의 시드층을 형성하는 단계; 및
    상기 시드층 위를 구리로 도금하여 후막층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼층을 갖는 연성 동박 적층판의 제조 방법.
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