KR20130049827A

KR20130049827A - 구리 피복 적층판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20130049827A
Application number: KR1020137008878A
Authority: KR
Inventors: 가즈히코 사카구치; 하지메 이나즈미; 히사카즈 야치
Original assignee: 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2011-01-05
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2013-05-14
Also published as: KR101344952B1; TW201230913A; CN103221213A; EP2662208A1; WO2012093606A1; EP2662208A4; JP5746866B2; JP2012140552A; US20130252019A1

Abstract

액정 폴리머 필름의 표면을, 2.6 ～ 15 ㎩ 의 가스압의 산소 분위기 또는 질소 분위기하에서 플라스마 처리한 면에, 건식 도금 및/또는 습식 도금에 의해 형성된 금속 도체층을 구비하는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판. 액정 폴리머 필름의 플라스마 처리 후의 표면 조도가, 산술 평균 조도 (Ra) 가 0.15 ㎛ 이하이며, 또한 제곱 평균 제곱근 조도 (Rq) 가 0.20 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 상기 구리 피복 적층판. 액정 폴리머 필름의 표면을, 2.6 ～ 15 ㎩ 의 가스압의 산소 분위기 또는 질소 분위기하에서 플라스마 처리한 후, 건식 도금 및/또는 습식 도금에 의해 금속 도체층을 형성하는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판의 제조 방법.

Description

구리 피복 적층판 및 그 제조 방법{COPPER-CLAD LAMINATE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}

본 발명은, 고주파 특성이 우수한 구리 피복 적층판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

액정 폴리머 필름의 절연 재료로서 갖고 있는 유전율이나 유전 정접의 물성은, 고주파 영역에 있어서도 안정적이고, 또한 흡수율이 낮은 점에서 고주파 회로 기판이나 고속 전송로용 회로에 대한 적용이 검토되고 있다.

그러나, 액정 폴리머와 금속 도체층의 밀착성이나 친화성이 부족하기 때문에, 금속 도체층으로서 일반적으로 사용되는 구리박의 표면 조도를 거칠게 하거나, 또는 조화 처리의 입자 형상을 변경함으로써, 앵커 효과에 의해 물리적인 밀착을 강화하고 있는 것이 현 상황이다.

그러나, 고주파 영역에서는 주파수가 높아짐에 따라 표피 조도가 적어지기 때문에, 액정 폴리머와 금속 도체층의 계면이 거칠어지면, 표피 조도가 관여하는 비율이 증가하여, 전송 손실이 커져, 본래 고주파 특성이 우수한 액정 폴리머 필름의 성능을 충분히 발휘할 수 없다는 문제가 있다.

종래 기술에서는, 열가소성 액정 폴리머 필름에, 기체상의 산소 원자 함유 화합물의 존재하에서, 기체 방전 플라스마 처리를 실시하여, 표면부의 산소 원자 대비 탄소 원자의 몰비를, 내부의 몰비에 대하여 1.2 배 이상으로 하는 표면 개질을 실시하는 것이 기재되어 있다 (특허문헌 1). 이 경우에는, 액정 폴리머 필름으로의 산소 도입에 의한 개질이 필수 요건으로 되어 있다. 또한, 산소에 의한 표면 개질에만 언급하고 있어, 산소 함유 화합물의 존재하에서의 플라스마 처리이고, 그 밖의 가스에 의한 표면 개질 효과는 기술되어 있지 않다.

또한, 특허문헌 2 에는, 열가소성 액정 폴리머 필름에 산소 가스압 0.6 ～ 2.5 ㎩ 의 분위기하에서 방전 플라스마 처리하는 것이 기재되어 있다. 이것은, 액정 폴리머 필름의 조도에 관하여 규정하고 있지만, 표면 조도의 증대는 금속 시드층의 균일한 피복을 저해시키는 영향을 기술하는 데에 그치고 있다.

특허문헌 1 및 특허문헌 2 는, 산소 가스로의 플라스마 처리에 의한 액정 폴리머 필름의 표면 개질 효과를 알아낸 것이지만, 그 밖의 가스종도 포함한 플라스마 처리에 의해 표면의 개질을 도모한 것이다. 하기에 설명하는 본원 발명의 내용인, 표면 조도를 처리 전후에 바꾸지 않는 것, 그리고 본래 액정 폴리머 필름이 갖고 있는 우수한 고주파 특성을 유지하는 것에 대해서는, 특허문헌 1, 2 에는 일절 개시되어 있지 않다.

일본 공개특허공보 2001-49002호 일본 공개특허공보 2005-297405호

본 발명은, 액정 폴리머와 금속 도체층 사이의 계면 조도를, 원래의 필름 조도와 동등하게 유지하고, 플라스마 처리에 의해 화학적인 밀착을 강고하게 함으로써, 고주파 특성이 우수한 액정 폴리머의 구리 피복 적층판을 제공하는 것에 있다.

즉, 본 발명은,

1) 액정 폴리머 필름의 표면을, 2.6 ～ 15 ㎩ 의 가스압의 산소 분위기 또는 질소 분위기하에서 플라스마 처리한 면에, 건식 도금 및/또는 습식 도금에 의해 형성된 금속 도체층을 구비하는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판

2) 액정 폴리머 필름의 플라스마 처리 후의 표면 조도가, 산술 평균 조도 (Ra) 가 0.15 ㎛ 이하이며, 또한 제곱 평균 제곱근 조도 (Rq) 가 0.20 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 상기 1) 에 기재된 구리 피복 적층판

3) 단위 길이당 전송 손실이, 5 ㎓ 에서 20 ㏈/m 이하인 것을 특징으로 하는 상기 1) 또는 2) 에 기재된 구리 피복 적층판

4) 단위 길이당 전송 손실이, 20 ㎓ 에서 50 ㏈/m 이하인 것을 특징으로 하는 상기 1) 또는 2) 에 기재된 구리 피복 적층판

5) 단위 길이당 전송 손실이, 40 ㎓ 에서 130 ㏈/m 이하인 것을 특징으로 하는 상기 1) 또는 2) 에 기재된 구리 피복 적층판을 제공한다.

또한, 본 발명은,

6) 플라스마 처리된 액정 폴리머 필름의 표면과 건식 도금 및/또는 습식 도금에 의해 형성된 금속 도체층 사이에, 배리어층을 갖는 것을 특징으로 하는 상기 1) ～ 5) 중 어느 한 항에 기재된 구리 피복 적층판

7) 배리어층이, 니켈 혹은 니켈 합금, 코발트 혹은 코발트 합금, 또는 크롬 혹은 크롬 합금으로 이루어지는 타이코트층인 것을 특징으로 하는 상기 6) 에 기재된 구리 피복 적층판

8) 상기 금속 도체층이, 구리 스퍼터링층 및 그 스퍼터링층 상에 형성된 전해 구리 도금층인 것을 특징으로 하는 상기 1) ～ 7) 중 어느 한 항에 기재된 구리 피복 적층판을 제공한다.

본 발명은, 또한

9) 액정 폴리머 필름의 표면을, 2.6 ～ 15 ㎩ 의 가스압의 산소 분위기 또는 질소 분위기하에서 플라스마 처리한 후, 건식 도금 및/또는 습식 도금에 의해 금속 도체층을 형성하는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판의 제조 방법

10) 액정 폴리머 필름을 플라스마 처리함으로써, 액정 폴리머 필름의 표면 조도를, 산술 평균 조도 (Ra) 를 0.15 ㎛ 이하로, 또한 제곱 평균 제곱근 조도 (Rq) 를 0.20 ㎛ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 상기 9) 에 기재된 구리 피복 적층판의 제조 방법

11) 구리 피복 적층판의 단위 길이당 전송 손실을, 5 ㎓ 에서 20 ㏈/m 이하로 하는 것을 특징으로 하는 상기 9) 또는 10) 에 기재된 구리 피복 적층판의 제조 방법

12) 구리 피복 적층판의 단위 길이당 전송 손실을, 20 ㎓ 에서 50 ㏈/m 이하로 하는 것을 특징으로 하는 상기 9) 또는 10) 에 기재된 구리 피복 적층판의 제조 방법을 제공한다.

본 발명은, 또한

13) 구리 피복 적층판의 단위 길이당 전송 손실을, 40 ㎓ 에서 130 ㏈/m 이하로 하는 것을 특징으로 하는 상기 9) 또는 10) 에 기재된 구리 피복 적층판의 제조 방법

14) 플라스마 처리된 액정 폴리머 필름의 표면과 건식 도금 및/또는 습식 도금에 의해 형성된 금속 도체층 사이에, 배리어층을 형성하는 것을 특징으로 하는 상기 9) ～ 13) 중 어느 한 항에 기재된 구리 피복 적층판

15) 배리어층으로서, 니켈 혹은 니켈 합금, 코발트 혹은 코발트 합금, 또는 크롬 혹은 크롬 합금으로 이루어지는 타이코트층을 형성하는 것을 특징으로 하는 상기 14) 에 기재된 구리 피복 적층판의 제조 방법

16) 상기 금속 도체층으로서, 미리 구리 스퍼터링층을 형성하고, 이 스퍼터링층 상에 전해 구리 도금층을 형성하는 것을 특징으로 하는 상기 9) ～ 15) 중 어느 한 항에 기재된 구리 피복 적층판의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 액정 폴리머 필름의 표면을, 2.6 ～ 15 ㎩ 의 가스압의 산소 분위기 또는 질소 분위기하에서 플라스마 처리한 후, 건식 도금 및/또는 습식 도금에 의해 금속 도체층을 형성함으로써, 액정 폴리머와 금속 도체층 사이의 계면 조도를, 원래의 필름 조도와 동등하게 유지하고, 플라스마 처리에 의해 화학적인 밀착을 강고하게 함으로써, 고주파 특성이 우수한 액정 폴리머의 구리 피복 적층판을 제공할 수 있다는 우수한 효과를 갖는다.

도 1 은, 액정 폴리머 필름의 양면에, 타이코트층, 구리 스퍼터링층, 전해 구리 도금층을 형성한, 본원 발명의 일례를 나타내는 구리 피복 적층판의 개략도이다.
도 2 는, 실시예의 플라스마 처리의 파워 밀도와 필 강도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 3 은, 실시예와 비교예의 전송 손실의 결과를 나타내는 도면이다.

본 발명에 관련된 액정 폴리머 필름 베이스의 구리 피복 적층판은, 일례로서, 도 1 에 나타내는 바와 같은 액정 폴리머 필름의 양면, 혹은 편면에 금속 도체층과의 밀착성을 부여하기 위하여, 산소, 또는 질소 분위기하에서 플라스마 처리하고, 배리어 효과가 있는 금속, 혹은 합금을 스퍼터링법 혹은 증착법과 같은 건식 도금법 또는 습식 도금법에 의해 배리어층을 부여한다.

그 후, 배리어층 상에 스퍼터링법이나 증착법과 같은 건식 도금법으로 구리 또는 구리 합금의 도전체층을 적층하거나, 무전해 구리 도금이나 전해 구리 도금과 같은 습식 도금법에 의해 도전체층을 형성하여 구리 피복 적층판을 제작한다.

액정 폴리머에는, 방향족 폴리아미드로 대표되는 리오트로픽 액정 폴리머와 방향족 폴리에스테르로 대표되는 서모트로픽 액정 폴리머가 있다.

구리 피복 적층판으로는, 흡습이 적고, 흡습에 의한 치수 변화율이 작은 서모트로픽 액정 폴리머가 바람직하다. 이 서모트로픽 액정 폴리머는, 열가소성 수지로서는 폴리이미드나 방향족 폴리아미드보다는 내열성은 열등하지만, 내열성이 우수한 슈퍼 엔지니어링 플라스틱으로 분류된다.

이 서모트로픽 액정 폴리머를 필름 성형하는 방법은, 압출 성형법이 적용되지만, T 다이법, 인플레이션법 등이 공업적으로 실시되고 있다.

본 발명에 사용하는 서모트로픽 액정 폴리머 필름에 대해서는, p-하이드록시벤조산과 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 타입, p-하이드록시벤조산과 테레프탈산, 4,4'-디하이드록시비페닐로 이루어지는 타입, p-하이드록시벤조산과 2,6-하이드록시나프토에산으로 이루어지는 타입 등이 개발되어 시판되고 있으므로, 이들을 사용할 수 있다. 그러나, 이들 종류에 한정되는 것은 아니다.

액정 폴리머 필름으로는, 쿠라레사에서는, 베크스타 CT-Z, CT-F, FB, OC 와 같은 필름, 재팬 고아텍스사에서는 BIAC BA, BC 와 같은 필름이 시판되고 있다.

상기와 같이 액정 폴리머 필름에 대하여, 금속 도체층과의 밀착성을 위하여 플라스마 처리를 실시한다. 이 플라스마 처리는, 그것을 실시함으로써 표면 조도의 증대에 의한 앵커 효과를 기대한 것은 아니고, 표면 조도는 거의 변화시키지 않는 정도, 요컨대, 폴리머와 금속의 화학적인 결합을 강고하게 함으로써, 밀착성을 부여하는 것이 중요하다.

또한, 본원 발명은, 액정 폴리머 필름에 산소를 도입하는 것을 특징으로 한 것도 아니다. 산소 가스에 의한 플라스마 처리는, 라디칼이 폴리머 표면에 작용하여, 활성화된 폴리머 표면과 금속의 밀착성의 향상을 기대할 수 있지만, 질소 가스에 의한 플라스마 처리는, 원래 액정 폴리머 필름에 존재하지 않는 질소를 도입함으로써, 새로운 폴리머와 금속의 결합을 형성하는 것을 기대할 수 있다.

표면 조도의 증대는, 고주파 영역에서의 전송 손실에 대하여 마이너스 효과를 나타내고, 액정 폴리머를 사용한 구리 피복 적층판에서 본래 목적으로 하는 고주파 특성을 얻기 위하여, 표면 조도는 작게 하는 것이 바람직하다.

이 플라스마 처리에서 사용되는 가스로는, 상기 특허문헌 1, 특허문헌 2 에 기재되어 있는 산소 가스를 사용할 수 있지만, 질소 가스 분위기하에서 플라스마 처리를 함으로써, 폴리머와 금속의 밀착성을 강화시킬 수도 있다.

플라스마 가스압에 대해서는, 가스압이 낮은 경우, 플라스마 방전이 불안정해져, 처리할 수 없게 된다. 한편, 가스압이 높은 경우, 플라스마 방전은 안정화되지만, 리크 가스가 많아져 가스가 낭비된다. 따라서, 지나치게 가스압을 높게 해도 의미가 없어, 경제적으로 득책이 아니다. 따라서, 2.6 ～ 15 ㎩ 의 가스압으로 하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

도 1 에 나타내는 타이코트층은 배리어층에 상당하는데, 배리어 효과를 발휘하는 니켈, 코발트, 크롬과 같은 금속, 혹은 니켈 합금, 코발트 합금, 크롬 합금이 바람직하다. 이들은 도체층의 구리에 비해 도전율이 작고, 고주파 영역에서는 전류가 표피 효과에 의해 표면을 흐르게 되어, 타이코트층이 저항층으로 된다.

따라서, 고주파 특성면에서는, 타이코트층이 없는 것이 바람직한 것이지만, 프린트 기판용의 구리 피복 적층판으로서는, 타이코트층과 같은 배리어층이 없으면, 장기적으로는 구리가 폴리머측으로 확산되어, 결합을 절단하는 것과 같은 영향이 나타나는 경우가 있다.

이 때문에, 현실적으로는 타이코트층은 도전율이 큰 금속 또는 합금을, 가능한 한 얇게 하는 것이 바람직하다. 또한, 이 타이코트층은, 소자의 사용 조건에 따라, 불필요하다고 생각되는 경우에는 시공할 필요는 없다.

타이코트층은 스퍼터링법, 증착법, 무전해 도금법 등을 적용할 수 있지만, 플라스마 처리로부터의 일련의 흐름 중에서, 플라스마 처리와 동일 챔버 내에서 스퍼터링하는 편이 생산 효율면에서 득책이다.

타이코트층을 부여 후, 본래의 전류를 흘리기 위한 금속 도체층을 형성하지만, 일련의 건식 공정의 흐름으로부터, 스퍼터링법으로 구리층을 형성하는 것이 가능하다.

그러나, 목적으로 하는 구리 두께가 1 ㎛ 를 초과하는 경우, 스퍼터링법으로 규정된 구리 두께로 금속 도체층을 형성하는 것은 비용적으로 불리하고, 그 경우, 타이코트층 상에 스퍼터링으로 수백 ㎚ 의 구리 시드층을 형성 후, 습식 도금법으로 규정된 구리 두께까지 구리 도금하는 편이 바람직하다고 할 수 있다.

액정 폴리머 필름을 플라스마 처리함으로써, 액정 폴리머 필름의 표면 조도를, 산술 평균 조도 (Ra) 를 0.15 ㎛ 이하로, 또한 제곱 평균 제곱근 조도 (Rq) 를 0.20 ㎛ 이하로 할 수 있다. 이와 같이, 플라스마 처리가 액정 폴리머 필름의 표면을 거칠게 하는 것이 본질적인 목적이 아님이 이해될 것이다.

단, 구리층의 밀착성을 얻기 위해서는, 액정 폴리머 필름의 표면 조도로서, 적어도 산술 평균 조도 (Ra) 0.05 ㎛ 이상, 바람직하게는 0.1 ㎛ 이상이 필요하다.

이상의 처리에 의해, 구리 피복 적층판의 단위 길이당 전송 손실을, 5 ㎓ 에서 20 ㏈/m 이하로 하는 것, 또한 20 ㎓ 에서 50 ㏈/m 이하로 하는 것, 나아가서는 40 ㎓ 에서 130 ㏈/m 이하로 하는 것이 가능하다.

실시예

실시예를 비교예와 함께 구체적으로 설명하지만, 이하의 설명은 이해하기 쉽게 하는 것이고, 발명의 본질이 제한되는 것은 아니다. 즉, 발명에 포함되는 다른 양태 또는 변형을 함유하는 것이다.

(실시예 1 ～ 실시예 8)

액정 폴리머 필름으로는, 재팬 고아텍스사 제조의 BIAC, BC, 50 ㎛, 및 쿠라레사 제조의 베크스타, CT-Z, 50 ㎛ 를 사용하였다.

이 액정 폴리머 필름 상에, 표 1 에 나타낸 가스종, 가스압, 파워 밀도의 각 조건에서 플라스마 처리를 실시하였다. 플라스마의 강도를 파워 밀도로 표현하였지만, 개개의 장치에 따라 타깃의 사이즈나 전류-전압 특성, 처리 속도 등의 프로세스 조건이 상이하기 때문에, 일률적으로 인가 전압과 처리 시간으로 정의해도 무의미하므로, 폴리이미드 필름을 플라스마 처리하는 조건을 1 로 한 경우의 파워 밀도로서 기재하였다.

실시예 1 은, 액정 폴리머 필름으로서 상기 BIAC 를 사용하였다. 플라스마 조건은 다음과 같다. 가스압 : 13 ㎩, 가스종 : 질소, 파워 밀도 : 4.3.

실시예 2 는, 액정 폴리머 필름으로서 상기 BIAC 를 사용하였다. 플라스마 조건은 다음과 같다. 가스압 : 13 ㎩, 가스종 : 질소, 파워 밀도 : 4.3.

실시예 3 에서는, 액정 폴리머 필름으로서 상기 BIAC 를 사용하였다. 플라스마 조건은 다음과 같다. 가스압 : 10 ㎩, 가스종 : 질소, 파워 밀도 : 8.1.

실시예 4 에서는, 액정 폴리머 필름으로서 상기 BIAC 를 사용하였다. 플라스마 조건은 다음과 같다. 가스압 : 10 ㎩, 가스종 : 질소, 파워 밀도 : 8.1.

실시예 5 는, 액정 폴리머 필름으로서 상기 BIAC 를 사용하였다. 플라스마 조건은 다음과 같다. 가스압 : 10 ㎩, 가스종 : 질소, 파워 밀도 : 8.1.

실시예 6 은, 액정 폴리머 필름으로서 상기 BIAC 를 사용하였다. 플라스마 조건은 다음과 같다. 가스압 : 10 ㎩, 가스종 : 산소, 파워 밀도 : 5.3.

실시예 7 에서는, 액정 폴리머 필름으로서 상기 베크스타를 사용하였다. 플라스마 조건은 다음과 같다. 가스압 : 10 ㎩, 가스종 : 산소, 파워 밀도 : 5.3.

실시예 8 에서는, 액정 폴리머 필름으로서 상기 베크스타를 사용하였다. 플라스마 조건은 다음과 같다. 가스압 : 10 ㎩, 가스종 : 질소, 파워 밀도 : 5.3.

플라스마 처리 후의 액정 폴리머 필름은, 그 표면 형상을 Veeco 사 제조의 Wyco NT1100 의 표면 형상 측정기로 120 ㎛ × 92 ㎛ 의 시야에서의 표면 조도를 계측하고, 산술 평균 조도 (Ra) 와 제곱 평균 제곱근 조도 (Rq) 를 구하였다.

실시예 1 ～ 실시예 8 의 산술 평균 조도 (Ra) 와 제곱 평균 제곱근 조도 (Rq) 는 다음과 같았다. 또한, 이 결과의 일람을 마찬가지로 표 1 에 나타낸다.

실시예 1 : Ra : 0.11 ㎛, Rq : 0.14 ㎛

실시예 2 : Ra : 0.10 ㎛, Rq : 0.14 ㎛

실시예 3 : Ra : 0.12 ㎛, Rq : 0.15 ㎛

실시예 4 : Ra : 0.12 ㎛, Rq : 0.14 ㎛

실시예 5 : Ra : 0.11 ㎛, Rq : 0.15 ㎛

실시예 6 : Ra : 0.12 ㎛, Rq : 0.15 ㎛

실시예 7 : Ra : 0.11 ㎛, Rq : 0.14 ㎛

실시예 8 : Ra : 0.10 ㎛, Rq : 0.14 ㎛

플라스마 처리 후의 필름은, 스퍼터링에 의해 표 1 에 나타내는 타이코트층과 습식 도금의 종층이 되는 구리 스퍼터층을 200 ㎚ 형성하였다. 실시예 1 ～ 실시예 8 의 타이코트층의 조건은 다음과 같다. 이 결과의 일람을 마찬가지로 표 1 에 나타낸다.

실시예 1 : 타이코트층 : 없음, 두께 : -

실시예 2 : 타이코트층의 종류와 두께, 종류 : Cr, 두께 : 3 ㎚

실시예 3 : 타이코트층의 종류와 두께, 종류 : Cr, 두께 : 3 ㎚

실시예 4 : 타이코트층의 종류와 두께, 종류 : Cr, 두께 : 7 ㎚

실시예 5 : 타이코트층의 종류와 두께, 종류 : NiCr, 두께 : 3 ㎚

실시예 6 : 타이코트층의 종류와 두께, 종류 : NiCr, 두께 : 3 ㎚

실시예 7 : 타이코트층의 종류와 두께, 종류 : NiCr, 두께 : 3 ㎚

실시예 8 : 타이코트층의 종류와 두께, 종류 : NiCr, 두께 : 3 ㎚

그 후, 구리 스퍼터층 상에 전해 도금으로 구리층을 18 ㎛ 까지 성장시켜, 시료를 제작하였다. 전송 손실 측정에 있어서, 액정 폴리머 필름의 양면에 플라스마 처리, 타이코트층, 구리 스퍼터, 전해 구리 도금을 실시하였다. 도 1 의 구리 피복 적층판의 개략도는, 본 실시예의 구조를 나타내는 것이다.

각 실시예의 시료는 밀착성의 평가를 위하여, 필 강도를 측정하였다. 필 강도 측정시에, 3 ㎜ 폭의 패턴을 염화구리 에칭액으로 형성한 후, Dage 사 제조의 본드 테스터 4000 을 사용하여 필 강도의 측정을 실시하였다.

실시예 1 ～ 실시예 8 의 필 강도는 다음과 같다. 이 결과의 일람을 마찬가지로 표 1 에 나타낸다.

실시예 1 : 0.9 kN/m

실시예 2 : 0.9 kN/m

실시예 3 : 0.6 kN/m

실시예 4 : 0.7 kN/m

실시예 5 : 0.8 kN/m

실시예 6 : 0.6 kN/m

실시예 7 : 0.5 kN/m

실시예 8 : 0.5 kN/m

전송 손실에 대해서는, 특성 임피던스가 50 Ω 인 마이크로스트립 선로를 형성하고, HP 사 제조의 네트워크 애널라이저 HP8510C 에 의해 투과 계수를 측정하여, 각 주파수에서의 전송 손실을 구하였다. 또한, 구리층은 12 ㎛ 까지 전해 도금한 것을 측정에 제공하였다. 실시예 1 ～ 실시예 8 의 전송 손실 측정의 결과는 다음과 같다. 이 결과의 일람을 마찬가지로 표 1 에 나타낸다.

실시예 1 : 5 ㎓ : 14 ㏈/m, 20 ㎓ : 36 ㏈/m, 40 ㎓ : 76 ㏈/m

실시예 2 : 5 ㎓ : 15 ㏈/m, 20 ㎓ : 38 ㏈/m, 40 ㎓ : 92 ㏈/m

실시예 3 : 5 ㎓ : 15 ㏈/m, 20 ㎓ : 38 ㏈/m, 40 ㎓ : 92 ㏈/m

실시예 4 : 5 ㎓ : 16 ㏈/m, 20 ㎓ : 40 ㏈/m, 40 ㎓ : 110 ㏈/m

실시예 5 : 5 ㎓ : 17 ㏈/m, 20 ㎓ : 43 ㏈/m, 40 ㎓ : 124 ㏈/m

실시예 6 : 5 ㎓ : 17 ㏈/m, 20 ㎓ : 43 ㏈/m, 40 ㎓ : 124 ㏈/m

실시예 7 : 5 ㎓ : 18 ㏈/m, 20 ㎓ : 45 ㏈/m, 40 ㎓ : 128 ㏈/m

실시예 8 : 5 ㎓ : 18 ㏈/m, 20 ㎓ : 45 ㏈/m, 40 ㎓ : 128 ㏈/m

상기 실시예 1 ～ 실시예 8 에 대해서는, 각종 플라스마 조건에서 처리해도, 필름 표면 조도에 거의 차는 없고, 필 강도에 대해서는, 산술 평균 조도 (Ra) 가 0.15 ㎛ 이하, 또한, 제곱 평균 제곱근 조도 (Rq) 0.20 ㎛ 이하라 하더라도, 0.5 kN/m 이상의 값이 되어 있어, 실용상 문제없는 레벨을 나타냈다.

도 2 에 플라스마 처리의 파워 밀도와 필 강도의 관계를 나타낸다. 상기와 같이, 여기에서의 파워 밀도는 통상 폴리이미드 필름을 처리할 때의 파워 밀도를 1 로 규정하고 있고, 액정 폴리머 필름에 대해서는, 각 실시예 모두 1 보다 큰 파워 밀도를 가하고 있다. 파워 밀도의 증대와 함께 필 강도도 커지는 경향을 볼 수 있다.

한편, 도 3 에 전송 손실의 결과를 나타낸다. 실시예로부터, 전송 손실은 동일 타이코트이면, 타이코트 두께가 얇을수록 전송 손실이 작고, 동일 두께이면, 도전율이 큰 타이코트 조성 쪽이 전송 손실을 작게 하는 것을 알 수 있다. 또한, 전송 손실과 필름 표면 조도의 관계에 대해서는, 표면 조도에 큰 차가 없기 때문에, 설명을 생략한다.

다음으로, 비교예에 대하여 설명한다.

(비교예 1)

필름에는 폴리이미드 필름으로서, DuPont 사 제조의 카프톤 E, 50 미크론을 사용하고, 플라스마의 파워 밀도를 변경한 것 이외에는 실시예 6 과 동일하다.

표 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 폴리이미드 필름의 경우, 액정 폴리머와 비교하여 표면 조도가 작음 (Ra : 0.04 ㎛, Rq : 0.06 ㎛) 에도 불구하고, 필 강도는 높은 값 (1.0 kN/m) 이 얻어졌다. 그러나, 전송 손실은 액정 폴리머보다 크고 (5 ㎓ : 27 ㏈/m, 20 ㎓ : 65 ㏈/m, 40 ㎓ : -), 결과적으로는 불량이었다.

(비교예 2)

액정 폴리머를 구리 피복 적층판으로서 사용할 때, 일반적인 방법으로서 열 라미네이션이 실시된다. 비교예 2 는, 액정 폴리머로서 BIAC 를 사용하고, 열 라미네이션에 의해 제작된 구리 피복 적층판으로서, 압연 구리박 (JX 일광 일석 금속 주식회사 제조 BHY 12 미크론) 을 사용한 경우의 결과이다.

압연 구리박을 열 라미네이션함으로써, 필름의 표면 조도는 압연 구리박의 표면 형상을 반영하는 결과가 되어, 표 1 에 나타내는 바와 같이 표면 조도는, Ra : 0.18 ㎛, Rq : 0.23 ㎛ 로 커졌다.

필 강도에 대해서는, 비교예 2 와 같은 구리박 그 자체를 필름에 첩착시키는 열 라미네이션법에서는, 적용한 액정 폴리머 필름에 플라스마 처리를 실시하고 있지 않아, 구리박의 조화 처리가 연화된 필름에 파고드는 앵커 효과가 밀착력의 주체이지만, 강고한 밀착성이 얻어지지 않고, 필 강도는 0.3 kN/m 로 되어, 실시예와 비교하여 열등한 결과가 되었다.

또한, 표면 조도가 큰 것에서 기인하여, 실시예와 비교하여, 전송 손실도 5 ㎓ : 18 ㏈/m, 20 ㎓ : 48 ㏈/m, 40 ㎓ : 137 ㏈/m 커졌다. 이상으로부터, 비교예 2 의 액정 폴리머를 사용한 구리 피복 적층판은, 본원 발명의 목적을 달성할 수 없었다.

(비교예 3)

플라스마 처리 중에 파워를 가하지 않고, 처리 가스 (질소) 중을 통과시킨 것 이외에, 실시예 5 와 동일하다. 필 강도에 대해서는, 플라스마 처리를 하지 않는 액정 폴리머에 타이코트층, 구리 스퍼터층을 형성하고, 전해 도금에 의해 구리층을 성장시킬 때, 액정 폴리머와 금속 도체층의 밀착력이 불충분 (필 강도는 0 kN/m) 하며, 전해 도금을 할 수 없었다.

(비교예 4)

플라스마 처리의 파워 밀도를, 비교예 1 의 폴리이미드의 경우와 동일하게 처리한 것 이외에, 액정 폴리머 (BIAC) 를 사용한 비교예 3 과 동일하다.

폴리이미드와 동일한 파워 밀도에서는 액정 폴리머는 충분히 활성화되어 있지 않고, 전해 도금에 의해 18 ㎛ 의 구리층은 형성할 수 있어도, 표 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 필 강도는 낮은 결과 (필 강도는 0.1 kN/m) 였다.

실시예와 같이, 액정 폴리머 필름에서 플라스마 처리를 실시함으로써 밀착성을 얻기 위해서는, 통상적인 폴리이미드의 플라스마 조건보다, 강한 파워 밀도로 처리할 필요가 있음을 알 수 있다.

(비교예 5)

플라스마 처리의 가스압 2 ㎩ 로 한 것 이외에, 표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 6 과 동일하다 (플라스마 가스 : 산소, 파워 밀도 : 5.3). 플라스마 가스압을 낮게 함으로써, 플라스마 방전이 불안정해져, 처리 불가능하였다. 이 결과를 마찬가지로 표 1 에 나타낸다.

이상의 실시예 및 비교예에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 ～ 실시예 8 에서는, 모두 비교예 1 ～ 비교예 5 와 비교하여, 높은 필 강도와 작은 전송 손실을 겸비하는 구리 피복 적층판을 제공할 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명의 액정 폴리머 필름의 표면을, 2.6 ～ 15 ㎩ 의 가스압의 산소 분위기 또는 질소 분위기하에서 플라스마 처리한 면에, 건식 도금 및/또는 습식 도금에 의해 형성된 금속 도체층을 구비하는 구리 피복 적층판은, 액정 폴리머와 금속 도체층 사이의 계면 조도를, 원래의 필름 조도와 동등하게 유지하고, 플라스마 처리에 의해 화학적인 밀착을 강고하게 함으로써, 고주파 특성이 우수한 액정 폴리머의 구리 피복 적층판을 제공할 수 있다는 우수한 효과를 갖기 때문에, 고주파 회로 기판 및 고속 전송로용 회로 등에 적용할 수 있다.

Claims

액정 폴리머 필름의 표면을, 2.6 ～ 15 ㎩ 의 가스압의 산소 분위기 또는 질소 분위기하에서 플라스마 처리한 면에, 건식 도금 및/또는 습식 도금에 의해 형성된 금속 도체층을 구비하는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판.
제 1 항에 있어서,
액정 폴리머 필름의 플라스마 처리 후의 표면 조도가, 산술 평균 조도 (Ra) 가 0.15 ㎛ 이하이며, 또한 제곱 평균 제곱근 조도 (Rq) 가 0.20 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판.
제 1 항에 있어서,
단위 길이당 전송 손실이, 5 ㎓ 에서 20 ㏈/m 이하인 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판.
제 2 항에 있어서,
단위 길이당 전송 손실이, 5 ㎓ 에서 20 ㏈/m 이하인 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판.
제 1 항에 있어서,
단위 길이당 전송 손실이, 20 ㎓ 에서 50 ㏈/m 이하인 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판.
제 2 항에 있어서,
단위 길이당 전송 손실이, 20 ㎓ 에서 50 ㏈/m 이하인 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판.
제 1 항에 있어서,
단위 길이당 전송 손실이, 40 ㎓ 에서 130 ㏈/m 이하인 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판.
제 2 항에 있어서,
단위 길이당 전송 손실이, 40 ㎓ 에서 130 ㏈/m 이하인 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
플라스마 처리된 액정 폴리머 필름의 표면과 건식 도금 및/또는 습식 도금에 의해 형성된 금속 도체층 사이에, 배리어층을 갖는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판.
제 9 항에 있어서,
배리어층이, 니켈 혹은 니켈 합금, 코발트 혹은 코발트 합금, 또는 크롬 혹은 크롬 합금으로 이루어지는 타이코트층인 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속 도체층이, 구리 스퍼터링층 및 그 스퍼터링층 상에 형성된 전해 구리 도금층인 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판.
제 9 항에 있어서,
상기 금속 도체층이, 구리 스퍼터링층 및 그 스퍼터링층 상에 형성된 전해
제 10 항에 있어서,
상기 금속 도체층이, 구리 스퍼터링층 및 그 스퍼터링층 상에 형성된 전해 구리 도금층인 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판.구리 도금층인 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판.
액정 폴리머 필름의 표면을, 2.6 ～ 15 ㎩ 의 가스압의 산소 분위기 또는 질소 분위기하에서 플라스마 처리한 후, 건식 도금 및/또는 습식 도금에 의해 금속 도체층을 형성하는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판의 제조 방법.
제 14 항에 있어서,
액정 폴리머 필름을 플라스마 처리함으로써, 액정 폴리머 필름의 표면 조도를, 산술 평균 조도 (Ra) 를 0.15 ㎛ 이하로, 또한 제곱 평균 제곱근 조도 (Rq) 를 0.20 ㎛ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판의 제조 방법.
제 14 항에 있어서,
구리 피복 적층판의 단위 길이당 전송 손실을, 5 ㎓ 에서 20 ㏈/m 이하로 하는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판의 제조 방법.
제 15 항에 있어서,
구리 피복 적층판의 단위 길이당 전송 손실을, 5 ㎓ 에서 20 ㏈/m 이하로 하는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판의 제조 방법.
제 14 항에 있어서,
구리 피복 적층판의 단위 길이당 전송 손실을, 20 ㎓ 에서 50 ㏈/m 이하로 하는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판의 제조 방법.
제 15 항에 있어서,
구리 피복 적층판의 단위 길이당 전송 손실을, 20 ㎓ 에서 50 ㏈/m 이하로 하는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판의 제조 방법.
제 14 항에 있어서,
구리 피복 적층판의 단위 길이당 전송 손실을, 40 ㎓ 에서 130 ㏈/m 이하로 하는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판의 제조 방법.
제 15 항에 있어서,
구리 피복 적층판의 단위 길이당 전송 손실을, 40 ㎓ 에서 130 ㏈/m 이하로 하는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판의 제조 방법.
제 14 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
플라스마 처리된 액정 폴리머 필름의 표면과 건식 도금 및/또는 습식 도금에 의해 형성된 금속 도체층 사이에, 배리어층을 형성하는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판.
제 22 항에 있어서,
배리어층으로서, 니켈 혹은 니켈 합금, 코발트 혹은 코발트 합금, 또는 크롬 혹은 크롬 합금으로 이루어지는 타이코트층을 형성하는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판의 제조 방법.
제 14 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속 도체층으로서, 미리 구리 스퍼터링층을 형성하고, 이 스퍼터링층 상에 전해 구리 도금층을 형성하는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판의 제조 방법.
제 22 항에 있어서,
상기 금속 도체층으로서, 미리 구리 스퍼터링층을 형성하고, 이 스퍼터링층 상에 전해 구리 도금층을 형성하는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판의 제조 방법.
제 23 항에 있어서,
상기 금속 도체층으로서, 미리 구리 스퍼터링층을 형성하고, 이 스퍼터링층 상에 전해 구리 도금층을 형성하는 것을 특징으로 하는 구리 피복 적층판의 제조 방법.