KR20160084689A - Flexible Printed Circuit Board Comprising Hard Coating Layer and Fabrication Method thereof - Google Patents

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단성백
황진수
박효진
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주식회사 아모센스
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Abstract

The present invention relates to a flexible printed circuit board comprising a hard coating layer and a manufacturing method thereof and, more specifically, to a flexible printed circuit board comprising a hard coating layer placed between an insulation substrate, a circuit pattern, and a connection pattern. The flexible printed circuit board has excellent adhesive force between a substrate and a metal layer so that durability and reliability are improved. Therefore, the flexible printed circuit board may be utilized for various small and medium-sized electronic devices including a smartphone, a display, a solar cell, an electronic paper, and so forth.

Description

하드 코팅층을 포함하는 연성 인쇄회로기판 및 이의 제조방법{Flexible Printed Circuit Board Comprising Hard Coating Layer and Fabrication Method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a flexible printed circuit board including a hard coating layer,

본 발명은 우수한 계면 접착력을 가지는 연성 인쇄회로기판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a flexible printed circuit board having excellent interfacial adhesion and a method of manufacturing the same.

인쇄회로기판은 인쇄회로 원판에 전기배선의 회로설계에 따라 각종 부품을 연결하거나 지지해 주는 것으로, 기판 재질에 따라 경성 인쇄회로기판, 연성 인쇄회로기판 및 이를 혼합한 경연성 인쇄회로기판으로 구분된다.The printed circuit board is divided into a hard printed circuit board, a flexible printed circuit board, and a rigid printed circuit board, which are connected to each other according to the circuit design of the electric wiring on the printed circuit board. .

그중, 연성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board; FPCB)은 폴리이미드와 같이 유연한 절연성 필름 위에 부품이나 동박 회로 등이 실장되어 있어서 두께가 얇고 굴곡성이 뛰어난 이점이 있다. Among them, a flexible printed circuit board (FPCB) is advantageous in that the flexible printed circuit board (FPCB) has a thin thickness and excellent bendability because a component or a copper foil circuit is mounted on a flexible insulating film such as polyimide.

또한, 인쇄회로기판은 배선회로의 면수에 따라 단면기판, 양면기판, 다층기판 등으로 분류된다. 이러한 기판은 회로설계에 실장된 각종 부품을 연결하는 베이스로 이용되고 있으며, 단면기판은 주로 라디오, 전화기, 간단한 계측기 등 회로 구성이 비교적 단순한 제품에, 양면기판은 주로 컬러텔레비전이나, VTR, 팩시밀리 등 비교적 회로가 복잡한 제품에, 다층기판은 컴퓨터, 전자교환기, 고성능 통신기기 등 고정밀 기기에 사용된다.The printed circuit board is classified into a single-sided board, a double-sided board, and a multi-layer board according to the number of wirings of the wiring circuit. Such a substrate is used as a base for connecting various components mounted on a circuit design. The single-sided substrate is mainly used for a product having a relatively simple circuit configuration such as a radio, a telephone, and a simple measuring instrument. A double-sided substrate is mainly used for a color television, a VTR, a facsimile For products with relatively complicated circuits, multilayer boards are used in high-precision equipment such as computers, electronic exchangers, and high-performance communication equipment.

연성 인쇄회로기판의 제조는 동박이 적층되어 있는 폴리이미드 기재의 동적층판을 일정한 작업 사이즈로 재단하고, 이를 서너 장 겹친 후, 이를 고가의 NC 드릴을 사용하여 기계적 드릴 작업을 통하여 관통 비아홀을 만들고, 이후 기존의 로봇 방식으로 무전해 도금 및 전해도금 공정을 거쳐 관통홀에 도전성을 부여하고, 드라이필름 라미네이팅, 노광, 현상 및 에칭 공정을 통하여 회로 패턴을 형성하는 방식으로 수행되고 있다.A flexible printed circuit board is produced by cutting a copper-clad laminated copper-clad laminated board to a predetermined working size, laminating three or four sheets of the copper-clad laminated board to a predetermined working size, making a through-hole through mechanical drilling using an expensive NC drill, Thereafter, the through holes are subjected to electroless plating and electrolytic plating in the conventional robot method to impart conductivity to the through holes, and a circuit pattern is formed by dry film laminating, exposure, developing and etching processes.

이러한 관통홀의 수는 제품의 고기능화 및 고밀도화로 인해 연성 인쇄회로기판에서 증가하고 있다. 그러나 연성 인쇄회로기판의 기판 재질은 폴리이미드와 같은 플라스틱 재질이고 이의 상부에 형성된 회로 패턴이나 관통 비아홀에 형성된 연결 패턴은 구리나 알루미늄 등의 금속이므로, 상기 기판 상이나 관통 비아홀에 금속층을 형성하는 경우 이들 사이의 접착력 저하 문제로 인한 기판의 품질 저하 문제가 종종 발생하였다. The number of through holes is increasing in flexible printed circuit boards due to the high performance and high density of products. However, since the substrate material of the flexible printed circuit board is made of a plastic material such as polyimide, and circuit patterns formed on the flexible printed circuit board and connection patterns formed in the through via holes are metal such as copper or aluminum, when forming a metal layer on the substrate or through- There is a problem in that the quality of the substrate deteriorates due to the problem of deterioration of the adhesion between the substrate and the substrate.

이에 기판과 금속층 사이의 밀착력을 향상시키기 위해 기판 표면을 플라즈마나 이온 빔을 이용한 건식 전처리 후 금속층과 기판 사이에 금속 성분으로 이루어진 계면 접착력 향상층을 넣어주는 방법, 기판 자체를 가공하여 금속과의 접촉 면적을 높이는 방법들이 활발히 연구되고 있다. In order to improve the adhesion between the substrate and the metal layer, there is a method of pre-treating the surface of the substrate by dry pretreatment using a plasma or an ion beam, and then interfacial adhesion improving layer made of a metal component is inserted between the metal layer and the substrate. Methods for increasing the area are actively researched.

대한민국 특허등록 제10-0764300호에서는 기판인 고분자 필름의 표면을 플라즈마로 건식 전처리한 후, 니켈, 크롬 또는 이들의 합금으로 이루어진 이종 금속층을 형성한 후 금속층을 형성하여 반응성이 좋은 금속으로 이루어진 이종 금속층이 집합조직 역할을 하여 기판과 금속층간의 접착력을 높이는 방법을 제시하고 있다. Korean Patent Registration No. 10-0764300 discloses a method in which a surface of a polymer film as a substrate is subjected to a dry pretreatment with a plasma and then a dissimilar metal layer made of nickel, chromium, or an alloy thereof is formed and then a metal layer is formed to form a dissimilar metal layer And a method of enhancing the adhesion between the substrate and the metal layer by acting as a set organization.

대한민국 특허공개 제10-2014-0090961호에서는 절연기판인 폴리이미드 수지가 디스미어 처리에 의해 제거 가능한 고무 입자를 함유하고 있어 홀 가공 이후에 표면에 미세한 홈이 형성되어 시드층과의 접착 강도를 향상시키는 방법을 제시하고 있다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0090961 discloses a polyimide resin which is an insulating substrate contains rubber particles which can be removed by a desmearing process, so that fine grooves are formed on the surface after the hole processing to improve the bonding strength with the seed layer And the like.

이들 특허를 보면 접착력이 향상되기는 하였으나 그 효과가 충분치 않으며 절연기판에 형성되는 회로패턴이 관통홀을 통하여 통전 가능하도록 구현하는 과정에서 여전히 회로 불량이나 부족한 내구성에서 발생하는 문제점들을 해소할 수 없다.These patents show that although the adhesive strength is improved, the effect is not sufficient, and the circuit pattern formed on the insulating substrate can still be electrically conducted through the through hole, so that the problems caused by the defective circuit and insufficient durability can not be solved.

대한민국 특허등록 제10-0764300호Korean Patent Registration No. 10-0764300 대한민국 특허공개 제10-2014-0090961호Korean Patent Publication No. 10-2014-0090961

이에 우수한 계면 접착력을 충분히 유지할 수 있도록 재질 및 제조방법과 관련하여 다각적으로 연구한 결과, 본 출원인은 무기 입자를 포함하는 하드 코팅층을 기판과 금속층 사이에 추가하여 상기 문제점을 해결할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다. As a result of various studies on the material and the manufacturing method so that the excellent interfacial adhesion can be sufficiently maintained, the Applicant has confirmed that the above problem can be solved by adding a hard coat layer containing inorganic particles between the substrate and the metal layer Thereby completing the invention.

따라서, 본 발명의 목적은 기판과 금속 성분으로 이루어진 회로 패턴 및 연결 패턴 사이에 무기 입자를 함유하는 하드 코팅층을 배치하여 계면 접착력 이 향상된 연성 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a flexible printed circuit board with improved interfacial adhesion by disposing a hard coating layer containing inorganic particles between a substrate and a circuit pattern made of a metal component and a connection pattern.

또한, 본 발명의 다른 목적은 우수한 밀착 강도를 가져 내스크래치성 및 내열성이 우수하며 잦은 굴곡이나 가혹한 조건에서 작동시에도 신뢰성 및 굴곡 내구성이 높은 연성 인쇄회로기판의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a flexible printed circuit board having excellent adhesion strength, excellent scratch resistance and heat resistance, and high reliability and bending durability even under frequent bending or severe conditions.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 하나 이상의 비아홀이 형성된 절연기판; 상기 절연기판 상에 형성된 회로 패턴; 및 상기 비아홀의 내주면을 포함하여, 상기 회로 패턴을 전기적으로 연결하도록 형성된 연결 패턴;을 구비하고, 상기 절연기판과 회로 패턴 및 연결 패턴 사이에 하드 코팅층을 구비하는 연성 인쇄회로기판을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: an insulating substrate on which at least one via hole is formed; A circuit pattern formed on the insulating substrate; And a connection pattern formed to electrically connect the circuit pattern, including an inner circumferential surface of the via hole, and a hard coating layer between the insulating substrate and the circuit pattern and the connection pattern.

이때 하드 코팅층은 무기 입자, 수지, 경화제 및 용제를 포함할 수 있다.The hard coat layer may include inorganic particles, a resin, a curing agent, and a solvent.

상기 무기 입자는 Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, In, Ti, Nb, Y 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 산화물, 질화물 또는 탄화물일 수 있다.Wherein the inorganic particles are at least one oxide, nitride or carbide selected from the group consisting of Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, In, Ti, Lt; / RTI >

이때, 상기 무기 입자는 평균 입경이 0.01 내지 3 ㎛일 수 있다.At this time, the inorganic particles may have an average particle diameter of 0.01 to 3 탆.

또한, 상기 하드 코팅층은 그 두께가 1 내지 100 ㎛일 수 있다.The hard coating layer may have a thickness of 1 to 100 탆.

이때 회로 패턴 및 연결 패턴은 금속층 또는 시드층/금속층으로 이루어진다.At this time, the circuit pattern and the connection pattern are composed of a metal layer or a seed layer / metal layer.

또한, 본 발명은 상기 연성 인쇄회로기판을 제조하기 위해The present invention also relates to a method of manufacturing a flexible printed circuit board

(S1) 절연기판을 천공하여 이를 관통하는 비아홀을 형성하는 단계;(S1) punching an insulating substrate to form a via hole passing therethrough;

(S2) 상기 절연기판의 상부 전면과 비아홀 내주면에 하드 코팅층을 형성하는 단계;(S2) forming a hard coating layer on the upper surface of the insulating substrate and the inner peripheral surface of the via hole;

(S3) 상기 하드 코팅층 상에 시드층을 형성하는 단계(S3) forming a seed layer on the hard coat layer

(S4) 상기 시드층 상에 금속층을 형성하는 단계; 및(S4) forming a metal layer on the seed layer; And

(S5) 상기 하드 코팅층, 시드층 및 금속층을 패터닝하여 회로 패턴 및 연결 패턴을 각각 형성하는 단계를 수행한다.(S5) patterning the hard coat layer, the seed layer and the metal layer to form a circuit pattern and a connection pattern, respectively.

본 발명에서 제시하는 연성 인쇄회로기판은 절연기판과 회로 패턴 및 연결 패턴 사이에 무기 입자를 포함하는 하드 코팅층을 배치하여 계면 접착력을 향상시키면서도 기판 전체의 굴곡 내구성 및 회로성능의 신뢰성을 유지할 수 있다. The flexible printed circuit board according to the present invention can arrange a hard coating layer containing inorganic particles between an insulating substrate and a circuit pattern and a connecting pattern to improve interfacial adhesion and maintain reliability of bending durability and circuit performance of the entire substrate.

이러한 제조방법을 통해 얻어진 연성 인쇄회로기판은 스마트폰, 디스플레이, 태양 전지, 전자종이 등 다양한 중소형 전자기기에 적용이 가능하다.The flexible printed circuit board obtained through such a manufacturing method can be applied to various small and medium electronic apparatuses such as a smart phone, a display, a solar cell, and an electronic paper.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 연성 인쇄회로기판을 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 연성 인쇄회로기판의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 연성 인쇄회로기판의 제조 순서를 보여주는 단면도이다.
1 is a cross-sectional view illustrating a flexible printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a flexible printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing procedure of a flexible printed circuit board according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 연성 인쇄회로기판을 보여주는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating a flexible printed circuit board according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 연성 인쇄회로기판은 절연기판(11) 상에 회로 패턴(14a)이 형성되고, 상기 절연기판(11)은 하나 이상의 비아홀(12)이 형성되고, 이때 회로 패턴(14a)을 전기적으로 연결하기 위해 절연기판(11)을 관통하는 비아홀(12) 상에 연결 패턴(14b)을 구비한다.1, a flexible printed circuit board includes a circuit pattern 14a formed on an insulating substrate 11, at least one via hole 12 formed in the insulating substrate 11, The connection pattern 14b is formed on the via hole 12 passing through the insulating substrate 11 to electrically connect the connection pattern 14b.

이때 회로 패턴(19a)은 절연기판(11) 상에 적층되며, 연결 패턴(19b)은 비아홀(12)의 내주면 상에 이를 포함하도록 절연기판(11)의 소정 영역까지 포함하도록 형성한다. At this time, the circuit pattern 19a is stacked on the insulating substrate 11, and the connection pattern 19b is formed so as to cover a predetermined region of the insulating substrate 11 so as to include it on the inner peripheral surface of the via hole 12. [

특히 본 발명에서는 상기한 구조에서 절연기판(11)과 회로패턴(19a) 및 연결패턴(19b) 간의 접착력을 더욱 높이기 위해 하드 코팅층(13a, 13b)을 구비한다. 상기 하드 코팅층(13a, 13b)는 무기 입자를 필수 성분으로 하며, 상기 무기 입자는 금속으로 이루어진 회로패턴(19a) 및 연결패턴(19b)과의 절연기판(11)간의 밀착성을 향상시키고 외력에 의한 스크래치를 방지할 수 있는 잇점을 확보한다.Particularly, in the present invention, the hard coating layers 13a and 13b are provided to further increase the adhesive force between the insulating substrate 11 and the circuit pattern 19a and the connection pattern 19b in the above structure. The hard coating layers 13a and 13b contain inorganic particles as essential components and the inorganic particles improve the adhesion between the circuit pattern 19a and the connection pattern 19b made of a metal and the insulating substrate 11, Thereby securing an advantage of preventing scratches.

상기 무기 입자는 Si(규소), Al(알루미늄), Sn(주석), Sb(안티모니), Ta(탄탈럼), Ce(세륨), La(란타넘), Fe(철), Zn(아연), W(텅스텐), Zr(지르코늄), In(인듐), Ti(티타늄), Nb(나이오븀), Y(이트륨) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 산화물, 질화물 또는 탄화물을 포함한다. 구체적으로 SiO2, SiC, Si3N4, TiO2, ZrO2, Al2O3, AlN SnO2, Sb2O5, Nb2O3, Y2O3 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다.The inorganic particles may be at least one selected from the group consisting of Si (silicon), Al (aluminum), Sn (tin), Sb (antimony), Ta (tantalum), Ce (cerium), La (lanthanum) A nitride or a carbide selected from the group consisting of W (tungsten), Zr (zirconium), In (indium), Ti (titanium), Nb (niobium), Y (yttrium) . Specifically selected from the group consisting of SiO 2 , SiC, Si 3 N 4 , TiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , AlN SnO 2 , Sb 2 O 5 , Nb 2 O 3 , Y 2 O 3 , One paper is available.

또한, 상기 무기 입자는 0.01 내지 3 ㎛의 평균 입경을 가질 수 있으며, 바람직하기로는 0.05 내지 2 ㎛, 더욱 바람직하기로는 0.1 내지 1 ㎛ 범위인 것을 사용한다. 이때 입자 크기가 너무 작으면 충분한 접착력 향상 효과를 기대할 수 없고, 이와 반대로 너무 큰 경우에는 조성물 내에 침전되거나 균일한 품질의 하드 코팅층 표면을 얻을 수 없으므로, 상기 범위 내에서 적절히 조절하여 사용한다. The inorganic particles may have an average particle diameter of 0.01 to 3 mu m, preferably 0.05 to 2 mu m, more preferably 0.1 to 1 mu m. In this case, if the particle size is too small, sufficient adhesion improving effect can not be expected. On the contrary, if it is too large, the surface of the hard coat layer can not be precipitated or uniform in quality.

또한 하드 코팅층 형성을 위한 조성물 100 중량% 내에서 상기 무기 입자는 5 내지 50 질량%를 사용할 수 있으며, 바람직하기로 10 내지 25 중량%로 사용할 수 있다. 만약 무기 입자의 함량이 상기 범위 미만이면 얻고자 하는 밀착 강도를 확보할 수 없고, 이와 반대로 상기 범위를 초과할 경우 인접한 층과의 열팽창의 차이에 의한 크랙이나 회로 변형 등을 발생시킬 수 있다.
The inorganic particles may be used in an amount of 5 to 50% by weight, preferably 10 to 25% by weight, based on 100% by weight of the composition for forming the hard coat layer. If the content of the inorganic particles is less than the above range, the adhesion strength to be obtained can not be ensured. On the other hand, if the content exceeds the above range, cracks and circuit deformation due to the difference in thermal expansion between adjacent layers can be caused.

상기 무기 입자와 더불어 본 발명에 따른 하드 코팅층은 수지, 경화제 및 용제를 포함한다. In addition to the inorganic particles, the hard coat layer according to the present invention includes a resin, a curing agent and a solvent.

이하 각 조성을 설명한다.Each composition will be described below.

본 발명의 하드 코팅층에 함유되는 수지는 특별히 한정되지 않고, 적당한 점도를 가져 균일한 두께를 형성하며 층 형성시 상기 무기 입자와 함께 우수한 경도, 접착력 및 내열성을 나타낼 수 있는 있는 것이라면 좋다. The resin to be contained in the hard coat layer of the present invention is not particularly limited and may be any one having a suitable viscosity to form a uniform thickness and capable of exhibiting excellent hardness, adhesive strength and heat resistance together with the inorganic particles when forming a layer.

구체적으로, 폴리이미드 수지, 액정 폴리머, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 아크릴 수지, 염화 비닐 수지, 셀룰로이드 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 요소 수지, 멜라닌수지, 알키드 수지, 실리콘 수지, 우레탄 수지, 페녹시 수지, 폴리비닐아세탈수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리술폰 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 사용될 수 있다. Specific examples of the resin include polyimide resin, liquid crystal polymer, polytetrafluoroethylene resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyester resin, polyamide resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, celluloid resin, epoxy resin, A melamine resin, an alkyd resin, a silicone resin, a urethane resin, a phenoxy resin, a polyvinyl acetal resin, a polyamideimide resin, a polyether sulfone resin, a polysulfone resin and a combination thereof.

상기 수지의 함량은 하드 코팅층 형성을 위한 조성물 100 중량% 내에서 20 내지 90 질량%를 사용할 수 있으며, 바람직하기로 40 내지 50 중량%로 사용할 수 있다. 이때, 상기 수지가 전술한 함량 범위로 사용되는 경우, 층 형성이 용이하기 때문에 바람직하다.The content of the resin may be 20 to 90% by weight, preferably 40 to 50% by weight, based on 100% by weight of the composition for forming a hard coat layer. At this time, when the resin is used in the above-mentioned content range, it is preferable because the layer formation is easy.

경화제로서는 전술한 하드 코팅층 형성을 위한 조성물을 경화하는 기능을 갖는 한 특별히 한정되지는 않지만, 구체적으로 페놀계 경화제, 나프톨계 경화제, 활성 에스테르계 경화제, 벤조 옥사진계 경화제, 시아네이트 에스테르계 경화제 및 이들의 조합에서 선택되는 1종을 사용할 수 있다. 바람직하게는 페놀계 경화제, 나프톨계 경화제 또는 활성 에스테르계 경화제가 사용된다.The curing agent is not particularly limited as long as it has a function of curing the composition for forming the hard coat layer as described above. Specifically, phenol type curing agent, naphthol type curing agent, active ester type curing agent, benzoxazine type curing agent, cyanate ester type curing agent, Can be used. A phenol-based curing agent, a naphthol-based curing agent or an active ester-based curing agent is preferably used.

상기 경화제의 함량은 하드 코팅층 형성을 위한 조성물 100 중량% 내에서 1 내지 50 질량%를 사용할 수 있으며, 바람직하기로 5 내지 30 중량%로 사용할 수 있다. 만약 상기 범위 미만이면, 형성된 층의 내구성이 저하될 수 있고, 반대로 상기 범위를 초과하는 경우, 두께 조절이 어려울 수 있다. The content of the curing agent may be 1 to 50% by weight, preferably 5 to 30% by weight, based on 100% by weight of the composition for forming a hard coat layer. If the thickness is less than the above range, the durability of the formed layer may be deteriorated, and conversely, if the thickness exceeds the above range, thickness control may be difficult.

용제는 상기 언급한 바의 조성을 용해 또는 분산시킬 수 있는 것이면 어느 것이든 사용하며, 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어, 아세톤, 메틸에틸케톤 및 사이클로헥사논 등의 케톤계 용매, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 셀로솔브 아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 및 카비톨 아세테이트 등의 아세트산 에스테르계 용매, 셀로솔브 및 부틸카비톨 등의 카비톨계 용매, 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족 탄화수소계 용매, 디메틸포름아미드, 디메틸 아세트아미드 및 N-메틸피롤리돈 등의 아미드계 용매 등을 들 수 있다. 용제는 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 좋다.Any solvent may be used as long as it can dissolve or disperse the above-mentioned composition, and the solvent is not particularly limited in the present invention. Examples thereof include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone, acetic ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate and carbitol acetate, cellosolve and butyl Carbitol solvents such as carbitol; aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; and amide solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone. The solvent may be used alone, or two or more solvents may be used in combination.

이러한 용제는 전체 조성물 100 중량%를 만족하도록 잔부로 사용할 수 있지만 바람직하기로 30 내지 90 중량%이다. 이러한 함량은 조성의 분산 안정성 및 제조 공정에서의 공정 용이성(예, 도포성)을 고려하여 선정된 범위이다.Such a solvent can be used as the balance to satisfy 100 wt% of the total composition, but is preferably 30 to 90 wt%. Such a content is selected in consideration of dispersion stability of the composition and easiness of process in the production process (for example, applicability).

상기 하드 코팅층 조성물은 필요에 따라, 기타 첨가제를 포함할 수 있다. 이러한 기타 첨가제로서는 분산제, 점도 조절제, 경화 촉진제, 난연제, 응집 방지제, 소포제, 레벨링제, 밀착성 부여제, 착색제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. The hard coat layer composition may contain other additives as needed. Such other additives may be selected from the group consisting of a dispersant, a viscosity modifier, a curing accelerator, a flame retardant, an anti-aggregation agent, a defoaming agent, a leveling agent, an adhesion promoter, a colorant and a combination thereof.

전술한 하드 코팅층의 두께는 1 내지 100 ㎛ 범위인 것이 바람직하고, 1 내지 50 ㎛ 범위가 보다 바람직하고, 1 내지 20 ㎛ 범위가 더욱 바람직하다. 이때 상기 범위 미만인 경우, 충분한 접착력 향상 효과를 얻을 수 없으며, 반대로 상기 범위를 초과하는 경우, 패턴 형성이나 전체적인 기판의 품질을 저하시킬 수 있다.
The thickness of the hard coat layer is preferably in the range of 1 to 100 mu m, more preferably in the range of 1 to 50 mu m, and further preferably in the range of 1 to 20 mu m. If it is less than the above range, sufficient adhesion improving effect can not be obtained. On the other hand, if it exceeds the above range, pattern formation and overall substrate quality may be deteriorated.

상기 하드 코팅층이 형성되는 절연기판은 각종 전기 및 전자부품들이 전력을 공급받아 서로 연결될 수 있도록 하는 회로가 배치되는 공간이자 지지대가 되는 것이며, 따라서 유리전이온도(Tg)가 높아 가혹한 조건에서도 치수 변형이 적고, 내열성이 우수함과 동시에 유연성과 절연성도 월등해야 한다. 또한, 내약품성이나 내습성도 우수해야 한다.The insulating substrate on which the hard coating layer is formed is a space in which various electric and electronic parts are connected to each other by receiving electric power and is a supporting space. Therefore, the glass transition temperature (T g ) And excellent in heat resistance, as well as in flexibility and insulation. In addition, the chemical resistance and moisture resistance must also be excellent.

이때 절연기판의 재질은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 공지된 연성 인쇄회로기판의 재질로 사용되는 것이면 어느 것이든 사용 가능하다. 대표적으로, 폴리이미드(PI), 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 액정 폴리머(LCP), 불소화 에틸렌 프로필렌(FEP), 퍼플루오르알콕시(PFA), 에틸렌-테트라플르오로에틸렌 공중합체(ETFE), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체(ECTFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하고, 바람직하기로 폴리이미드 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용한다.At this time, the material of the insulating substrate is not particularly limited in the present invention, and any material can be used as long as it is used as a material of a known flexible printed circuit board. Typical examples of the polymer include polyimide (PI), polystyrene (PS), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), polytetrafluoroethylene (PTFE) ), Fluorinated ethylene propylene (FEP), perfluoroalkoxy (PFA), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), and a combination thereof. Preferably, polyimide or polyethylene terephthalate is used.

이때 절연기판의 두께는 용도에 따라 상이하며 특별히 한정되는 것은 아니지만 10 내지 150㎛가 바람직하고, 25 내지 50㎛가 더욱 바람직하다. 이때 상기 범위 미만인 경우, 회로를 지지하거나 취급이 어려우며, 반대로 범위를 초과하는 경우 유연성이 떨어진다.At this time, the thickness of the insulating substrate differs depending on the use and is not particularly limited, but is preferably 10 to 150 mu m, more preferably 25 to 50 mu m. If it is less than the above range, it is difficult to support or handle the circuit, and conversely, if it exceeds the range, the flexibility becomes poor.

또한, 회로 패턴 및 연결 패턴은 전기 전도를 위한 층으로, 금속층 또는 시드층과 금속층이 적층된 구조를 갖는다. The circuit pattern and the connection pattern are layers for electrical conduction, and have a structure in which a metal layer or a seed layer and a metal layer are laminated.

상기 금속층은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 공지된 바의 금속이면 어느 것이든 사용 가능하다. 대표적으로, 알루미늄(Al), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 루테늄(Ru), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 주석(Sn), 백금(Pt), 금(Au) 및 이들의 조합에서 선택된 1종이 가능하고, 바람직하기로 알루미늄(Al), 구리(Cu), 또는 은(Ag)이다.The metal layer is not particularly limited in the present invention, and any known metal may be used. Typically, a metal such as aluminum, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, ruthenium, palladium, silver, tin, (Sn), platinum (Pt), gold (Au), and combinations thereof, preferably aluminum (Al), copper (Cu), or silver (Ag).

이때 금속층의 두께는 3 내지 70㎛, 바람직하기로 3 내지 50㎛, 더욱 바람직하기로 3 내지 30㎛를 갖는다. 이때 두꺼운 회로 형성을 고려하면 일반적으로 3 내지 70㎛의 범위인 것이 바람직하고, 미세배선 형성을 고려하면 3 내지 30㎛의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 금속층의 두께는 본 발명에서 제시하는 연성 인쇄회로기판이 적용되는 장치에 따라 달라질 수 있으며, 본 발명에서 특별히 한정하지는 않는다.At this time, the thickness of the metal layer is 3 to 70 占 퐉, preferably 3 to 50 占 퐉, more preferably 3 to 30 占 퐉. In this case, in consideration of formation of a thick circuit, the thickness is preferably in the range of 3 to 70 mu m, and more preferably in the range of 3 to 30 mu m in consideration of the fine wiring formation. The thickness of the metal layer may vary depending on the apparatus to which the flexible printed circuit board of the present invention is applied, and is not particularly limited in the present invention.

상기 시드층은 금속층 밀착력을 더욱 높이기 위한 층이며, 알루미늄(Al), Ti(티타늄), Cr(크롬), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 루테늄(Ru), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 주석(Sn), 네오디늄(Nd), 텅스텐(W), 백금(Pt), 금(Au) 및 이들의 조합에서 선택된 1종이 가능하다. 바람직하기로는 알루미늄(Al), Ti(티타늄), Cr(크롬), 니켈(Ni), 구리(Cu), 네오디늄(Nd), 텅스텐(W) 및 이들의 조합에서 선택된 1종을 사용한다.The seed layer is a layer for further enhancing the adhesion of the metal layer and may be formed of a metal such as Al, Ti, Cr, Fe, Co, Ni, 1 selected from the group consisting of ruthenium (Ru), ruthenium (Ru), palladium (Pd), silver (Ag), tin (Sn), neodymium (Nd), tungsten (W), platinum Paper is available. Preferably, one kind selected from aluminum (Al), Ti (titanium), Cr (chromium), nickel (Ni), copper (Cu), neodymium (Nd), tungsten (W) and combinations thereof is used.

이러한 시드층의 두께는 바람직하기로 0.01 내지 3 ㎛, 더욱 바람직하기로 0.01 내지 1 ㎛, 가장 바람직하기로 0.01 내지 0.5 ㎛이다. 만약, 그 두께가 상기 범위 미만이면 단락이 일어나거나 시드층으로서의 부착력 향상 효과를 충분히 확보할 수 없고, 이와 반대로 상기 범위를 초과하여 두껍게 형성할 경우 기판의 두께가 증가하고, 공정 중 비아홀 내부로 균일하게 시드층이 형성되는 것이 아니라 비아홀이 매립(또는 충진)될 우려가 있으므로, 상기 범위 내에서 적절히 조절하여 수행한다.The thickness of such a seed layer is preferably 0.01 to 3 占 퐉, more preferably 0.01 to 1 占 퐉, and most preferably 0.01 to 0.5 占 퐉. If the thickness is less than the above range, a short circuit occurs or an effect of improving the adhesion of the seed layer can not be sufficiently secured. On the contrary, if the thickness is formed to be thicker than the above range, the thickness of the substrate increases, The via hole may be buried (or filled) instead of forming the seed layer. Therefore, it is properly adjusted within the above range.

상기한 구조를 갖는 본 발명에 따른 연성 인쇄회로기판은 무기 입자를 포함하는 하드 코팅층을 사용하여 기판과 회로 패턴 및 연결 패턴 사이의 밀착력을 향상시키면서도 절연기판 전체의 굴곡 내구성 및 회로성능의 신뢰성을 유지할 수 있다.
The flexible printed circuit board according to the present invention having the above structure can improve the adhesion between the substrate and the circuit pattern and the connection pattern by using the hard coating layer containing the inorganic particles while maintaining the reliability of the bending durability and circuit performance of the entire insulating substrate. .

이러한 연성 인쇄회로기판은 절연기판 상에 적층된 회로패턴 및 절연 기판을 관통하는 비아홀을 구비하는데, 이때 종래 기술에서처럼 회로 패턴 및 연결 패턴을 위한 시드층 및 금속층의 형성 전에 절연기판의 상부 전면과 천공 공정을 거친 절연기판에 하드 코팅층을 형성한다.Such a flexible printed circuit board includes a circuit pattern stacked on an insulating substrate and a via hole passing through the insulating substrate, wherein the upper front surface of the insulating substrate and the upper surface of the insulating substrate before forming the seed layer and the metal layer for the circuit pattern and the connection pattern, A hard coating layer is formed on an insulating substrate that has undergone the process.

이하 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 연성 인쇄회로기판의 제조방법을 나타낸 순서도이고, 도 3은 이의 단면도이다.FIG. 2 is a flowchart showing a method of manufacturing a flexible printed circuit board according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a sectional view thereof.

도 2 및 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판은As shown in Figs. 2 and 3, the flexible printed circuit board according to the present invention includes:

(S1) 절연기판을 천공하여 이를 관통하는 비아홀을 형성하는 단계;(S1) punching an insulating substrate to form a via hole passing therethrough;

(S2) 상기 절연기판의 상부 전면과 비아홀 내주면에 하드 코팅층을 형성하는 단계;(S2) forming a hard coating layer on the upper surface of the insulating substrate and the inner peripheral surface of the via hole;

(S3) 상기 하드 코팅층 상에 시드층을 형성하는 단계;(S3) forming a seed layer on the hard coat layer;

(S3) 상기 시드층 상에 금속층을 형성하는 단계; 및(S3) forming a metal layer on the seed layer; And

(S4) 상기 하드 코팅층, 시드층 및 금속층을 패터닝하여 회로 패턴 및 연결 패턴을 형성하는 단계를 거쳐 제조한다.
(S4) patterning the hard coat layer, the seed layer and the metal layer to form a circuit pattern and a connection pattern.

이하 각 단계별로 더욱 상세히 설명한다Each step will be described in more detail below

먼저, 절연기판(11)을 준비한 후, 천공 공정을 통해 이를 관통하는 비아홀(12)을 형성한다(S1)(도 3의 a, b 참조).First, after the insulating substrate 11 is prepared, a via hole 12 is formed through the through hole (S1) (see a and b in FIG. 3).

천공 공정은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 공지된 바의 천공 공정이면 모두 적용 가능하다. 일례로, 천공 공정은 드릴, 펀칭, 밀링 비트 또는 레이저에 의한 가공과 같은 기계적 가공방법이 가능하고, 이때 상기 레이저는 야그(Yag) 레이저, 엑시머(Eximer) 레이저 또는 이산화탄소(CO2) 레이저일 수 있다.The perforation process is not particularly limited in the present invention, and can be applied to any known perforation process. In one example, the drilling process drilling, punching, possible mechanical processing methods such as machining by milling bit or a laser, wherein the laser is a YAG (Yag) laser, an excimer (Eximer) laser or a carbon dioxide (CO 2) can be a laser have.

이때 형성된 비아홀(12)은 절연기판(11) 내부의 전기적 통전을 위한 구조면 어느 형태든 사용 가능하며, 본 발명에서 한정하지 않는다. 일례로, 횡단면 형상이 원형 또는 다각형일 수 있으며, 이때 비아홀(12)은 직경이 0.05 mm 내지 0.3 mm일 수 있다.The via hole 12 formed at this time can be used in any form of the structure for electrical conduction inside the insulating substrate 11, and is not limited to the present invention. For example, the cross-sectional shape may be circular or polygonal, and the via hole 12 may have a diameter of 0.05 mm to 0.3 mm.

본 천공 공정 이후 발생된 불순물은 이후 단계에서 형성되는 층의 절연기판(11)에 대한 밀착력을 저하시킬 수 있으며, 비아홀(12) 내주면에 부착된 불순물을 화학적으로 제거하기 위한 디스미어(desmear) 공정을 수행할 수 있으며, 이는 롤-투-롤 방식으로 진행될 수 있다.
The impurities generated after the boring process may lower the adhesion of the layer formed in the subsequent step to the insulating substrate 11 and may be a desmear process for chemically removing the impurities adhered to the inner peripheral surface of the via hole 12 , Which can be done in a roll-to-roll fashion.

다음으로, 절연기판(11)의 상부 전면 및 비아홀(12) 내주면에 하드 코팅층(13)을 형성한다(S2)(도 3의 c 참조). Next, a hard coating layer 13 is formed on the upper surface of the insulating substrate 11 and the inner peripheral surface of the via hole 12 (S2) (see Fig. 3 (c)).

이때 비아홀(12) 영역에서의 하드 코팅층(13)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 비아홀(12)의 내주면 전체를 포함하며 이와 연결되도록 절연기판(11)의 소정 영역까지 둘러싸도록 형성한다.3, the hard coating layer 13 in the via hole 12 includes the entire inner peripheral surface of the via hole 12 and is formed so as to surround a predetermined region of the insulating substrate 11 to be connected thereto.

상기 하드 코팅층(13)의 형성방법으로는, 통상의 도공 방법, 예를 들면, 바(bar), 블레이드(blade), 스핀(spin), 그라비아(gravure), 스프레이(spray), 슬롯다이 (slot die), 리버스 그라비아, 전기분사 등의 코팅(coating)으로 행할 수 있다.
The hard coating layer 13 may be formed by a conventional coating method such as a bar, a blade, a spin, a gravure, a spray, a slot die die coating, reverse gravure coating, or electro-spray coating.

다음으로, 하드 코팅층(13) 상에 걸쳐 시드층(15)을 형성한다(S3)(도 3의 d 참조).Next, a seed layer 15 is formed on the hard coat layer 13 (S3) (see Fig. 3 (d)).

시드층(15)의 형성은 공지의 건식 증착, 또는 전해/무전해 도금을 포함하는 습식 코팅 방식이 가능하나, 바람직하기로 건식 증착 공정으로 수행한다. The seed layer 15 may be formed by a known dry deposition method or a wet coating method including electrolytic / electroless plating, but is preferably performed by a dry deposition process.

건식 증착 공정은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며 공지된 바의 건식 증착 공정이면 어느 것이든 사용가능하다. 일례로, 스퍼터링(Sputtering), 전자빔증착법(E-beam evaporation), 열증착법(Thermal evaporation), 레이저분자빔증착법 (L-MBE, Laser Molecular Beam Epitaxy), 및 펄스레이저증착법 (PLD, Pulsed Laser Deposition), 아크이온플레이팅(AIP, Arc Ion Plating)과 같은 물리적 방법을 이용한 PVD(physical vapor deposition) 방법, 및 MOCVD(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) 및 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)등의 화학적 방법을 이용한 CVD(chemical vapor deposition)가 가능하다.The dry deposition process is not particularly limited in the present invention, and any known dry deposition process can be used. For example, sputtering, E-beam evaporation, thermal evaporation, L-MBE (Laser Molecular Beam Epitaxy), and Pulsed Laser Deposition (PLD) , Physical vapor deposition (PVD) using physical methods such as arc ion plating (AIP), and chemical methods such as MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) and HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxy) CVD (chemical vapor deposition) is possible.

이때, 필요한 경우 아르곤 또는 질소 분위기 하에서 300~600 ℃의 온도 조건으로 열처리를 수행할 수 있다.
At this time, if necessary, the heat treatment may be performed at a temperature of 300 to 600 ° C under argon or nitrogen atmosphere.

다음으로, 시드층(15) 상에 걸쳐 금속층(17)을 형성한다(S4)(도 3의 e 참조).Next, a metal layer 17 is formed on the seed layer 15 (S4) (see FIG. 3E).

이때 금속층(17)은 건식 증착 또는 습식 코팅 공정을 통해 형성될 수 있으며, 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다.At this time, the metal layer 17 may be formed through a dry deposition or a wet coating process, and is not particularly limited in the present invention.

건식 증착은 전술한 바의 방법을 통해 수행될 수 있고, 바람직하기로 경제적인 면에서 시드층(53)과 동일한 방식으로 수행할 수 있으며, 가장 바람직하기로는 스퍼터링 방식이 사용될 수 있다.The dry deposition can be performed by the method described above, and can be preferably performed in the same manner as the seed layer 53 in terms of economy, and a sputtering method can be most preferably used.

습식 코팅은 전해도금, 무전해도금 또는 프린팅 공정을 통해 수행될 수 있다. The wet coating may be performed through an electroplating, electroless plating or printing process.

전해도금 또는 무전해도금은 상기 금속층(17)의 재질을 포함하는 용액에 절연기판(11)을 침지시킨 후 전기를 인가하여 이루어지며, 이때 패터닝을 위해서 미리 소정 영역에 테이프 등의 절연 물질을 부착시킬 수 있다.Electroplating or electroless plating is performed by immersing the insulating substrate 11 in a solution containing the material of the metal layer 17 and then applying electricity. At this time, an insulating material such as a tape is attached .

프린팅 공정은 플렉소(Flexo) 인쇄, 플랫 스크린 (Flat-screen) 인쇄, R2R(Roll to Roll) 인쇄, 로터리 스크린(Rotary screen) 인쇄 등 공지된 방식으로 수행될 수 있으며, 이때 패터닝은 미리 설계된 위치에만 선택적으로 프린팅이 이루어지는 방식으로 진행될 수 있다.The printing process may be performed in a known manner such as flexo printing, flat-screen printing, roll-to-roll (R2R) printing, and rotary screen printing, And the printing is performed only selectively.

상기 금속층(17)의 형성은 시드층(15)과 동일한 방식으로 진행할 경우 공정이 더욱 단순화 될 수 있으며, 롤-투-롤 공정을 위해 건식 증착 또는 프린팅 공정이 바람직하게 사용될 수 있다.
If the metal layer 17 is formed in the same manner as the seed layer 15, the process can be further simplified, and a dry deposition or printing process can be preferably used for the roll-to-roll process.

다음으로, 상기 하드 코팅층(13), 시드층(15) 및 금속층(17)을 패터닝하여 절연기판(11) 상에 회로 패턴(19a)과 비아홀(12)에 형성된 연결 패턴(19b)을 갖는 연성 인쇄회로기판을 제작한다(S5)(도 3의 f 참조).Next, the hard coat layer 13, the seed layer 15, and the metal layer 17 are patterned to form a circuit pattern 19a and a connection pattern 19b formed in the via hole 12 on the insulating substrate 11, A printed circuit board is manufactured (S5) (see Fig. 3 (f)).

패터닝은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 공지된 바의 공정이 사용될 수 있다.The patterning is not particularly limited in the present invention, and a known process may be used.

일례로, 포지티브 또는 네가티브 포토레지스트를 도포 후 식각 공정을 통해 수행이 가능하며, 이때 식각은 반응성 가스를 이용한 건식 식각(dry etch) 또는 화학 약품을 사용하는 습식 식각(wet etch) 공정을 통해 이루어질 수 있다.For example, a positive or negative photoresist may be applied followed by an etch process, where the etch may be accomplished through a dry etch using a reactive gas or a wet etch process using a chemical have.

건식 식각은 플라즈마 식각(Plasma etching), 반응성 이온 식각(reactive ion etching, RIE), MERIE(magnetically enhanced RIE), 반응성 이온빔 식각(reactive ion beam etching), 고농도 플라즈마 식각(high density plasma, HDP)과 같은 식각 공정이 사용된다.Dry etching can be performed by plasma etching, reactive ion etching (RIE), magnetically enhanced RIE (MERIE), reactive ion beam etching, and high density plasma (HDP). The etching process is used.

습식 식각은 CH3COOH, HNO3, HF, BHF, NH4F, H3PO4, KI 등의 수용액으로 이루어진 식각액을 이용하여 수행할 수 있으며, 이때 시드층(15) 및 금속층(17)의 재질에 따라 식각액의 조성, 농도, 온도, 처리 시간 등을 다양하게 변화시켜 수행할 수 있다.The wet etching is CH 3 COOH, HNO 3, HF , BHF, NH 4 F, H 3 PO 4, may be carried out using the etching solution consisting of an aqueous solution, such as KI, wherein the seed layer 15 and the metal layer 17 Depending on the material, the composition, concentration, temperature, treatment time, etc. of the etchant can be varied and varied.

또한, 패터닝은 금속층(17), 시드층(15) 및 하드 코팅층(13)을 순차적으로 수행하거나 동시에 수행할 수 있으며, 각 층의 재질에 따라 적절한 식각 공정을 선정하여 수행할 수 있다.The patterning may be performed sequentially or simultaneously with the metal layer 17, the seed layer 15 and the hard coat layer 13, and an appropriate etching process may be selected according to the material of each layer.

이러한 패터닝 공정을 통해 제조된 연성 인쇄회로기판은 도 3의 (f)에서와 같이 하드 코팅층(13a)/시드층(15a)/금속층(17a)이 순차적으로 적층되어 패터닝된 회로 패턴(19a)과 비아홀(12)을 내주면 상에 하드 코팅층(13b)/시드층(15b)/금속층(17b)이 순차적으로 적층되어 패터닝된 연결 패턴(19b)을 포함한다.3 (f), the flexible printed circuit board manufactured through the patterning process is formed by sequentially laminating the hard coating layer 13a / the seed layer 15a / the metal layer 17a and patterning the circuit patterns 19a and 19b The hard coat layer 13b / the seed layer 15b / the metal layer 17b are sequentially stacked on the inner peripheral surface of the via hole 12 and patterned.

상기 단계를 걸쳐 제조된 연성 인쇄회로기판은 관통 비아홀(12)이 가공되고 회로 패턴이 형성되어 단면 연성 인쇄회로기판으로 사용될 수 있다. 또한, 필요한 경우 중심 기판을 중심으로 그 위/아래로 순서에 따라 기판을 적층(쌓아올림)하여 연성회로기판을 다층으로 제조할 수 있다. The flexible printed circuit board manufactured through the above steps can be used as a one-sided flexible printed circuit board by processing through-via-holes 12 and forming a circuit pattern. In addition, if necessary, the flexible circuit board can be manufactured in multiple layers by stacking (stacking) the substrates in order above and below the center substrate.

이때 상기 관통 비아홀(12) 내 금속 재료를 충진하여 각 기판들이 서로 전기적으로 연결되도록 하며, 이러한 금속 재료 및 충진 기술은 공지된 바를 따른다.At this time, the metal material in the through via holes 12 is filled so that the substrates are electrically connected to each other. Such metal materials and filling technology follow well-known techniques.

상기 제조 공정은 전 단계 중 어느 하나 이상의 공정을 롤-투-롤 공정으로 수행할 수 있으며, 상기 롤-투-롤 공정으로 인해 자동화를 극대화시켜 생산성을 비약적으로 향상시키고, 수율을 극대화함은 물론, 전 공정의 설비를 기존의 설비보다 저가의 장비로 제조 가능하도록 하여 제조 단가를 낮추고 제품 경쟁력을 높일 수 있다.
In the manufacturing process, any one or more of the previous steps can be performed by a roll-to-roll process, and the automation is maximized by the roll-to-roll process, thereby dramatically improving the productivity and maximizing the yield , It is possible to manufacture the entire process equipments at lower cost than the existing equipments, thereby lowering the manufacturing cost and enhancing the product competitiveness.

전술한 바의 본 발명에 따른 상기 연성 인쇄회로기판은 잦은 굴곡이나 가혹한 작동 조건에서도 회로 불량률이나 오작동이 없어 높은 신뢰도를 확보할 수 있으며, 굴곡 및 유연성을 요구하는 자동화 기기, 스마트폰, 디스플레이, 태양 전지, 전자종이 등 다양한 중소형 전자기기에 적용이 가능하다.
The above-described flexible printed circuit board according to the present invention can secure a high reliability because there is no circuit defect rate or malfunction under frequent bending or severe operating conditions, and can be used as an automation device, Batteries, electronic paper, and the like.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예와 실험예를 제시한다. 그러나 하기한 예는 본 발명의 바람직한 일 예일 뿐 이러한 예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments and experimental examples of the present invention will be described. However, the following examples are only preferred examples of the present invention, and the present invention is not limited by these examples.

실시예 1 내지 2 및 비교예 1: 연성 인쇄회로기판 제작Examples 1 to 2 and Comparative Example 1: Flexible printed circuit board fabrication

플라즈마 표면 처리된 폴리이미드 필름(두께 35㎛)에 하드 코팅층을 형성하고, DC 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 시드층으로 티타늄을 0.05 ㎛로 형성하고, 그 상부에 금속층으로 구리를 5 ㎛ 진공 증착하였다. 이때 스퍼터링은 시드층의 경우는 비활성 기체인 아르곤 가스를 사용하여 진공도가 약 1.2x10-1Pa를 유지하면서 증착하였으며 금속층의 경우는 아르곤 가스를 사용하여 1.6x10-1Pa로 유지하였다.A hard coating layer was formed on the plasma-treated polyimide film (thickness: 35 m), titanium was formed to a thickness of 0.05 m as a seed layer by DC magnetron sputtering, and copper was vapor-deposited to a thickness of 5 m on the upper surface thereof. At this time, in the case of the seed layer, the sputtering was carried out using argon gas, which is an inert gas, while the vacuum degree was maintained at about 1.2 × 10 -1 Pa. In the case of the metal layer, the gas layer was maintained at 1.6 × 10 -1 Pa using argon gas.

이때 하드 코팅층은 무기 입자 20 중량%, 에폭시 수지 45 중량%, EXB-9460(다이닛폰잉크가가쿠고교 가부시키가이샤 제조) 7 중량%를 메틸에틸케톤에 희석하여 제조하였다. 사용된 무기 입자는 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.
At this time, the hard coat layer was prepared by diluting 20 wt% of inorganic particles, 45 wt% of epoxy resin, and 7 wt% of EXB-9460 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Incorporated) into methyl ethyl ketone. The inorganic particles used are as shown in Table 1 below.

실험예 1: 연필 경도 측정Experimental Example 1: Pencil Hardness Measurement

JIS K 5600-5-4의 규정에 따라서, 하드 코팅층의 연필 경도 시험을 행하여 「연필 경도」 = 「흠집이 생기는 최저 경도」-「(10개 중의 흠집의 개수)/10」의 식에 의해서 평가하였다. 이때 연필 경도는 H, F, HB, B 등으로 경도를 표시하며, 높은 숫자의 H일수록 경도가 높고, 높은 숫자의 B일수록 경도가 낮음을 의미한다.The pencil hardness of the hard coat layer is tested according to the provisions of JIS K 5600-5-4 to evaluate the pencil hardness by the formula of "pencil hardness" = "minimum hardness at which scratches occur" - "(number of scratches in 10) / 10" Respectively. At this time, the pencil hardness indicates the hardness by H, F, HB, B, etc., and the higher the number H, the higher the hardness, and the higher the number B, the lower the hardness.

실험예 2: 밀착력 측정Experimental Example 2: Adhesion Measurement

밀착성 테스트는 3M #610 점착 테이프 시험방법을 사용하여 평가하였다. 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 연성 인쇄회로기판을 1mm×1mm 간격의 바둑판 모양으로 절개한 후 테이프를 붙였다 떼어내었을 때 남아 있는 1mm×1mm 크기를 갖는 바둑판 모양의 수를 관찰하였다.The adhesion test was evaluated using a 3M # 610 adhesive tape test method. The flexible printed circuit boards obtained in the above Examples and Comparative Examples were cut in a checkerboard shape at intervals of 1 mm x 1 mm, and the number of checkerboards having a size of 1 mm x 1 mm remained when the tape was attached and detached.

실험예 3: 굴곡 내구성 평가Experimental Example 3: Flexural durability evaluation

상기 실시예 및 비교예에서 제작한 연성 인쇄회로기판에 200메쉬 판을 사용하여 스크린 인쇄하여 편면 회로 기판을 제작하였다. 제작한 편면 회로 기판을 180°로 구부리는 시험을 실시하였다. 이때 굴곡 내구성 평가는 하기를 따른다. A single-sided circuit board was fabricated by screen printing using the 200-mesh plate on the flexible printed circuit board manufactured in the above-described Examples and Comparative Examples. The produced single-sided circuit board was bent at 180 °. The bending durability evaluation is as follows.

<굴곡 내구성 평가>&Lt; Evaluation of bending durability &

○: 굴곡성 양호Good: Flexibility

×: 굴곡성 미흡X: Insufficient flexibility

하드 코팅층Hard coating layer 연필 경도Pencil hardness 밀착력
(개수/100)
Adhesion
(Number / 100)
굴곡
내구성
curve
durability
여부Whether 무기 입자Inorganic particle 종류Kinds 평균 입경
(㎛)
Average particle diameter
(탆)
함량
(중량%)
content
(weight%)
실시예 1Example 1 SiO2 SiO 2 0.10.1 2020 2H2H 100/100100/100 실시예 2Example 2 SiNSiN 0.50.5 2020 HH 100/100100/100 비교예 1Comparative Example 1 ×× -- -- -- 2B2B 80/10080/100 ××

상기 표 1을 참조하면, 본 발명에 따라 하드 코팅층이 존재하는 경우, 하드 코팅층을 형성하지 않은 비교예 1과 비교하였을 때 굴곡부에 백화 등이 일어나지 않으며 계면 접착력 및 내스크래치성 또한 우수함을 확인하였다.Referring to Table 1, when the hard coating layer was present according to the present invention, it was confirmed that whitening occurred at the curved portion, and the interfacial adhesion and scratch resistance were also excellent as compared with Comparative Example 1 in which the hard coating layer was not formed.

본 발명에 따른 연성 인쇄회로기판은 우수한 계면 접착력과 굴곡 내구성을 가지며, 스마트폰, 디스플레이, 태양 전지, 전자종이 등 다양한 중소형 전자기기에 이용될 수 있다.The flexible printed circuit board according to the present invention has excellent interfacial adhesion and bending durability and can be used in various small and medium electronic apparatuses such as smart phones, displays, solar cells, and electronic paper.

11: 기판 12: 비아홀
13: 하드 코팅층
13a: 회로 패턴의 하드 코팅층 13b: 연결 패턴의 하드 코팅층
15: 시드층
15a: 회로 패턴의 시드층 15b: 연결 패턴의 시드층
17: 금속층
17a: 회로 패턴의 금속층 17b: 연결 패턴의 시드층
19a: 회로 패턴 19b: 연결 패턴
11: substrate 12: via hole
13: Hard coating layer
13a: hard coating layer of circuit pattern 13b: hard coating layer of connection pattern
15: Seed layer
15a: Seed layer of the circuit pattern 15b: Seed layer of the connection pattern
17: metal layer
17a: metal layer of circuit pattern 17b: seed layer of connection pattern
19a: circuit pattern 19b: connection pattern

Claims (9)

하나 이상의 비아홀이 형성된 절연기판;
상기 절연기판 상에 형성된 회로 패턴; 및
상기 비아홀의 내주면을 포함하여, 상기 회로 패턴을 전기적으로 연결하도록 형성된 연결 패턴;을 구비하고,
상기 절연기판과 회로 패턴 및 연결 패턴 사이에 하드 코팅층을 구비하는 것을 특징으로 하는 연성 인쇄회로기판.
An insulating substrate on which at least one via hole is formed;
A circuit pattern formed on the insulating substrate; And
And a connection pattern formed to electrically connect the circuit pattern, including an inner circumferential surface of the via hole,
And a hard coating layer between the insulating substrate and the circuit pattern and the connection pattern.
청구항 1에 있어서, 상기 하드 코팅층은 무기 입자, 수지, 경화제 및 용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 인쇄회로기판.The flexible printed circuit board according to claim 1, wherein the hard coating layer comprises inorganic particles, a resin, a curing agent, and a solvent. 청구항 2에 있어서, 상기 무기 입자는 Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, In, Ti, Nb, Y 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 산화물, 질화물 또는 탄화물인 것을 특징으로 하는 연성 인쇄 회로기판.The method of claim 2, wherein the inorganic particles are selected from the group consisting of Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, In, Ti, Nb, Y, An oxide, a nitride, or a carbide. 청구항 2에 있어서, 상기 무기 입자는 평균 입경이 0.01 내지 3 ㎛인 것을 특징으로 하는 연성 인쇄회로기판.The flexible printed circuit board according to claim 2, wherein the inorganic particles have an average particle diameter of 0.01 to 3 탆. 청구항 1에 있어서, 상기 하드 코팅층의 조성은 전체 조성물 100중량%를 만족하도록
무기 입자 5 내지 50 질량%,
수지 20 내지 90 질량%,
경화제 1 내지 50 질량% 및
잔부로 용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 인쇄회로기판.
[2] The composition of claim 1, wherein the composition of the hard coat layer satisfies 100 wt%
5 to 50% by mass of inorganic particles,
20 to 90% by mass of a resin,
1 to 50% by mass of a curing agent and
And the remaining portion comprises a solvent.
청구항 1에 있어서, 상기 하드 코팅층은 두께가 1 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 하는 연성 인쇄회로기판.The flexible printed circuit board according to claim 1, wherein the hard coating layer has a thickness of 1 to 100 mu m. 청구항 2에 있어서, 추가로 상기 하드 코팅층은 분산제, 점도 조절제, 경화 촉진제, 난연제, 응집 방지제, 소포제, 레벨링제, 밀착성 부여제, 착색제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 인쇄 회로기판. The hard coating layer according to claim 2, wherein the hard coating layer further comprises one kind selected from the group consisting of a dispersant, a viscosity adjusting agent, a curing accelerator, a flame retardant, an aggregation inhibitor, a defoaming agent, a leveling agent, And a flexible printed circuit board. 청구항 1에 있어서, 상기 회로 패턴 및 연결 패턴은 금속층 또는 시드층/금속층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연성 인쇄회로기판.The flexible printed circuit board according to claim 1, wherein the circuit pattern and the connection pattern are formed of a metal layer or a seed layer / metal layer. (S1) 절연기판을 천공하여 이를 관통하는 비아홀을 형성하는 단계;
(S2) 상기 절연기판의 상부 전면과 비아홀 내주면에 하드 코팅층을 형성하는 단계;
(S3) 상기 하드 코팅층 상에 시드층을 형성하는 단계
(S4) 상기 시드층 상에 금속층을 형성하는 단계; 및
(S5) 상기 하드 코팅층, 시드층 및 금속층을 패터닝하여 회로 패턴 및 연결 패턴을 각각 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 1의 연성 인쇄회로기판의 제조방법.

(S1) punching an insulating substrate to form a via hole passing therethrough;
(S2) forming a hard coating layer on the upper surface of the insulating substrate and the inner peripheral surface of the via hole;
(S3) forming a seed layer on the hard coat layer
(S4) forming a metal layer on the seed layer; And
(S5) patterning the hard coat layer, the seed layer, and the metal layer to form a circuit pattern and a connection pattern, respectively.

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