KR20160109731A - Bonding method between metal and polymer, and substrate using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a bonding method between a metal and a polymer and a substrate manufactured thereby. The bonding method of the present invention comprises: a step of forming CuO on the surface of a Cu layer; a step of arranging a polymer layer on the surface of the CuO layer; a step of removing the Cu layer from the CuO layer; a step of removing CuO from the polymer layer; a step of attaching a seeding atom to the surface of the polymer layer having a dimensional rough shape formed due to removal of CuO; and a step of forming a conductive metal layer on the surface of the polymer layer to which the seeding atom is attached. According to the present invention, adhesive force may be improved between a metal and a polymer by using the three-dimensional rough surface of the CuO, manufacturing costs may be reduced by refraining from using a high-priced reducing agent, a simple process such as removal of CuO or the like is performed to improve productivity, and eco-friendly manufacturing is possible by minimizing the use of harmful materials.

Description

금속과 고분자 간 접착 방법 및 이를 이용한 기판{Bonding method between metal and polymer, and substrate using the same}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a bonding method between a metal and a polymer,

본 발명은 금속과 고분자 간 접착 방법 및 이를 이용한 기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 CuO가 가지는 3차원 형상의 거친 표면을 이용하여 금속과 고분자 간의 접착력을 향상시키는 금속과 고분자 간 접착 방법 및 이를 이용한 기판에 관한 것이다.The present invention relates to a metal-to-polymer bonding method and a substrate using the same, and more particularly, to a method of bonding a metal to a polymer, which improves adhesion between a metal and a polymer by using a rough surface of a three- Substrate.

일반적으로, 전자산업이 성장함에 따라 PCB(Printed Circuit Board) 제조산업의 규모도 증가하고 있으며, 이와 관련된 시장의 꾸준한 성장이 예상된다.Generally, as the electronics industry grows, the size of PCB (Printed Circuit Board) manufacturing industry is increasing, and the related market is expected to grow steadily.

PCB 제조산업에 있어서, 중요한 기술로는 금속과 고분자 간의 접착력을 향상시키는 기술인데, PCB와 이를 이용한 제품의 경박단소화 경향에 따라, PCB 제조산업에서도 보다 얇은 동박을 요구하고 있으며, 이는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 제조산업에도 마찬가지로 적용된다. 그러나, 이러한 요구에도 불구하고, 실제 동박과 기판과의 접착성 증대에는 한계가 있다.In the PCB manufacturing industry, an important technique is to improve the adhesion between metal and polymer. Due to the tendency of the PCB and the products using it to be thin and short, thinner copper foil is required in the PCB manufacturing industry, Printed Circuit Board) manufacturing industries. However, in spite of this demand, there is a limit in increasing the adhesion between the actual copper foil and the substrate.

한편 동박을 형성하는 Cu는 산화제가 존재하는 상황에서 쉽게 산화되는데, 수용액 상태에서 산화된 Cu2+은 물분자로 둘러싸여 수용액에 녹아들어가게 된다. 이때 Cu2+ 주변에 OH-가 존재하게 되면, Cu(OH)2가 침전되고, 곧 물분자가 하나 빠지면서 CuO를 형성하게 된다. On the other hand, Cu forming the copper foil is easily oxidized in the presence of the oxidizing agent. In the aqueous solution state, Cu 2+ oxidized is surrounded by water molecules and dissolved in the aqueous solution. At this time, when OH - is present around Cu 2 + , Cu (OH) 2 is precipitated, and soon water molecule is removed and CuO is formed.

이와 같은 CuO를 적용하여 금속과 고분자 간의 접착 기술이 있는데, 이를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.There is a bonding technique between a metal and a polymer by applying such CuO, which will be described with reference to the drawings.

도 1은 종래의 기술에 따른 고분자와 금속 간의 접착 방법을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a method of bonding a polymer and a metal according to a conventional technique.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 금속과 고분자 간의 접착 방법은, Cu층(1)의 표면에 CuO층(2)을 형성함으로써 CuO층(2)의 형성에 의해 거친 표면을 가지도록 한 다음, CuO층(2)에 프리프레그(Pre-preg) 함침에 의해 고분자층(3)을 형성하도록 한다. As shown in FIG. 1, in the conventional method of adhering a metal to a polymer, a CuO layer 2 is formed on the surface of the Cu layer 1 to form a rough surface by the formation of the CuO layer 2 And then the polymer layer 3 is formed by impregnating the CuO layer 2 with a pre-preg.

그러나, 이와 같은 종래의 기술은 하부의 Cu층(1)과 상부의 CuO층(2) 간의 결정격자 크기 차이로 인해 Cu층(1)과 CuO층(2) 간의 계면이 쉽게 분리되는 문제점을 가지고 있었다. However, such a conventional technique has a problem in that the interface between the Cu layer 1 and the CuO layer 2 is easily separated due to the difference in crystal lattice size between the Cu layer 1 on the lower side and the CuO layer 2 on the upper side there was.

이러한 문제점을 극복하기 위하여, CuO층(2)에 환원제 처리를 실시하여 CuO층(2)을 Cu층(1)으로 바꾸는 다른 종래 기술을 이용할 수 있는데, 이와 관련된 기술로는 한국등록특허 제10-0335359호의 "회로기판의 산화 구리표면 환원시키는 방법"이 제시된 바 있다. In order to overcome this problem, it is possible to use another conventional technique in which the CuO layer 2 is treated with a reducing agent to convert the CuO layer 2 into the Cu layer 1, 0335359 "A method of reducing the surface of a copper oxide surface of a circuit board" has been proposed.

그러나 이와 같은 다른 종래 기술은 PCB 용 기판의 제작에 실제로 적용하는데 어려움이 따르고, Trimethylamine-Boron Trihydride 등과 같은 고가이면서도 유해한 환원제의 대량 사용에 따른 제조 비용의 증가를 초래할 뿐만 아니라, 환경문제를 야기시키는 원인이 되었다.However, such other conventional techniques have a difficulty to be practically applied to the production of a substrate for a PCB, and cause an increase in manufacturing cost due to the use of expensive and harmful reducing agents such as trimethylamine-boron trihydride and the like, .

상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 CuO가 가지는 3차원 형상의 거친 표면을 이용하여, 금속과 고분자 간의 접착력을 향상시키고, 고가의 화원제 사용을 억제하여 제조 비용을 절감하며, CuO의 간단 제거 등을 통해 신속하면서도 간편한 공정이 이루어도록 하고, 생산성을 높이도록 하며, 유해물질의 사용을 최소화하여 친환경적인 제조를 가능하도록 하는데 목적이 있다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention uses a three-dimensional rough surface of CuO to improve adhesion between metal and polymer, And it is aimed to make a quick and simple process through simple removal of CuO, increase productivity, minimize the use of harmful substances, and enable environmentally friendly manufacturing.

본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시례에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention will become readily apparent from the following description of the embodiments.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일측면에 따르면, Cu층의 표면에 CuO층을 형성하는 단계; 상기 CuO층의 표면에 고분자층을 적층하는 단계; 상기 CuO층으로부터 상기 Cu층을 제거하는 단계; 상기 고분자층으로부터 상기 CuO층을 제거하는 단계; 상기 고분자층에서 상기 CuO층의 제거에 의해 3차원의 거친 형상을 가지는 표면에 시딩(Seeding) 원자를 부착시키는 단계; 및 상기 고분자층에서 상기 시딩 원자가 부착된 표면에 도전성 금속층을 형성하는 단계;를 포함하는, 금속과 고분자 간 접착 방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a CuO layer on a surface of a Cu layer; Stacking a polymer layer on the surface of the CuO layer; Removing the Cu layer from the CuO layer; Removing the CuO layer from the polymer layer; Attaching a seed atom to a surface having a three-dimensional rough shape by removing the CuO layer from the polymer layer; And forming a conductive metal layer on the surface of the polymer layer on which the seeding atoms are attached.

상기 CuO층을 형성하는 단계는, 상기 Cu층의 표면에 산화제 용액을 이용하여 상기 CuO층을 형성할 수 있다.In forming the CuO layer, the CuO layer may be formed on the surface of the Cu layer using an oxidizing agent solution.

상기 CuO층을 형성하는 단계는, 상기 산화제 용액에 Cu 이온의 확산을 억제하기 위한 실리카 입자나 고분자 첨가제를 추가할 수 있다.In the step of forming the CuO layer, silica particles or a polymer additive for suppressing the diffusion of Cu ions into the oxidant solution may be added.

상기 CuO층을 형성하는 단계는, 상기 Cu층과 상기 산화제 용액과의 젖음성(wetting)을 향상시키기 위하여, 상기 산화제 용액에 siloxane 기반의 surfactant 또는 불소계 surfatant를 추가할 수 있다.The step of forming the CuO layer may include adding a siloxane-based surfactant or a fluorinated surfactant to the oxidizing agent solution to improve wetting between the Cu layer and the oxidizing agent solution.

상기 CuO층을 형성한 후, 상기 CuO층의 거친 형상에 대한 러프니스(roughness)를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.And adjusting the roughness of the rough shape of the CuO layer after forming the CuO layer.

상기 Cu층을 제거하는 단계는, 상기 CuO층으로부터 상기 Cu층을 물리적 힘에 박리시킬 수 있다.The step of removing the Cu layer may remove the Cu layer from the CuO layer to a physical force.

상기 Cu층을 제거하는 단계는, 상기 CuO층으로부터 상기 Cu층을 Cu 에칭액을 사용하여 화학적으로 제거시킬 수 있다.The step of removing the Cu layer may chemically remove the Cu layer from the CuO layer using a Cu etchant.

상기 CuO층을 제거하는 단계는, 상기 고분자층으로부터 상기 CuO층을 물리적 힘에 박리시킨 다음, 상기 고분자에 잔존하는 CuO를 산성 수용액을 이용하여 제거할 수 있다.The step of removing the CuO layer may include removing the CuO layer from the polymer layer by physical force, and then removing CuO remaining in the polymer by using an acidic aqueous solution.

상기 도전성 금속층을 형성하는 단계는, 상기 고분자층에서 상기 시딩 원자가 부착된 표면에 Cu 도금 또는 Ni 도금에 의해 상기 도전성 금속층을 형성할 수 있다.In the step of forming the conductive metal layer, the conductive metal layer may be formed on the surface of the polymer layer on which the seeding atoms are attached by Cu plating or Ni plating.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 측면에 따른 금속과 고분자 간 접착 방법에 의해 제조되는 기판이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a substrate manufactured by a metal-polymer adhesion method according to one aspect of the present invention.

상기 기판은, PCB(Printed Circuit Board) 또는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)에 사용될 수 있다.The substrate may be used in a PCB (Printed Circuit Board) or an FPCB (Flexible Printed Circuit Board).

본 발명에 따른 금속과 고분자 간 접착 방법 및 이를 이용한 기판에 의하면, CuO가 가지는 3차원 형상의 거친 표면을 이용하여 금속과 고분자 간의 접착력을 향상시킬 수 있고, 고가의 환원제 사용을 억제하여 제조 비용을 절감할 수 있으며, CuO의 간단 제거 등을 통해 신속하면서도 간편한 공정이 이루어질 수 있도록 하고, 생산성을 높일 수 있으며, 유해물질의 사용을 최소화하여 친환경적인 제조가 가능하도록 한다.According to the method of adhering metal to polymer according to the present invention and the substrate using the same, it is possible to improve the adhesion between metal and polymer by using rough surface of CuO having a three-dimensional shape and to suppress the use of expensive reducing agent, And it is possible to perform a quick and simple process by simple removal of CuO, improve productivity, minimize the use of harmful substances, and make environmentally friendly manufacturing possible.

도 1은 종래의 기술에 따른 금속과 고분자 간의 접착 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 금속과 고분자 간 접착 방법을 순차적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 금속과 고분자 간 접착 방법에서 CuO층 표면의 SEM 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시례에 따른 금속과 고분자 간 접착 방법에서 CuO층의 제거를 위한 산처리 전.후의 고분자층 표면의 SEM 이미지이다.1 is a cross-sectional view illustrating a method of bonding a metal and a polymer according to a conventional technique.
FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views sequentially illustrating a method of bonding a metal and a polymer according to an embodiment of the present invention.
4 is an SEM image of the surface of a CuO layer in a method of adhering a metal to a polymer according to an embodiment of the present invention.
5 is a SEM image of a surface of a polymer layer before and after an acid treatment for removal of a CuO layer in a metal-polymer adhesion method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시례를 가질 수 있는 바, 특정 실시례들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다. The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in detail in the drawings. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but is to be understood to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention, And the scope of the present invention is not limited to the following examples.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시례를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 금속과 고분자 간 접착 방법을 순차적으로 설명하기 위한 단면도이다.FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views sequentially illustrating a method of bonding a metal and a polymer according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시례에 따른 금속과 고분자 간 접착 방법은 먼저 Cu층(11)의 표면에 CuO층(12)을 형성한다. CuO층(12)을 형성하는 단계는 Cu층(11)의 표면에 산화제 용액을 이용하여 CuO층(12)을 형성할 수 있는데, Cu층(11)은 산화제가 존재하는 조건에서 쉽게 산화되고, 산화된 Cu2+이 수변에 존재하는 OH-에 의해 Cu(OH)2의 침전으로 물분자가 하나 빠지면서, CuO층(12)이 형성되도록 한다. Referring to FIG. 2, in the method of adhering a metal to a polymer according to an embodiment of the present invention, a CuO layer 12 is formed on the surface of a Cu layer 11. In the step of forming the CuO layer 12, the CuO layer 12 can be formed on the surface of the Cu layer 11 using an oxidizing agent solution. The Cu layer 11 is easily oxidized under the condition that the oxidizing agent is present, Cu 2+ is oxidized OH present in the waterside - one for removal of water molecules to the precipitation of Cu (OH) 2 by, so that CuO layer 12 is formed.

CuO층(12)은 Cu층(11)의 Cu를 이용하여 형성될 수 있는데, 이 경우 일부가 손실될 수 있으며, 예컨대 200nm 내외의 Cu층(11) 두께 손실을 가져오게 되어 박막화에 유리하도록 한다. CuO층(12)의 형성에 사용되는 산화제로는 NaOCl(락스), NaOCl2, K2S2O8, Na2S2O8, (NH4)2S2O8 등을 비롯하여 모든 산화제의 사용이 가능하며, pH 조절을 위하여 NaOH, KOH, NH4OH, tetra-alkylammoinium hydroxide 등과 같은 베이스 또는 dimethylamine과 같은 아민류의 루이스 베이스(Lewis base)의 사용도 가능하다. The CuO layer 12 may be formed using Cu of the Cu layer 11. In this case, a part of the CuO layer 12 may be lost, for example, the thickness of the Cu layer 11 of about 200 nm or less may be lost, . Examples of the oxidizing agent used for forming the CuO layer 12 include NaOCl, NaOCl 2 , K 2 S 2 O 8 , Na 2 S 2 O 8 , and (NH 4 ) 2 S 2 O 8 . It is also possible to use bases such as NaOH, KOH, NH 4 OH, tetra-alkylammonium hydroxide and the like or Lewis bases of amines such as dimethylamine for pH control.

CuO층(12)의 형성을 위한 산화제 용액에는 Cu 이온의 확산을 억제하기 위하여, Ludox-SM 등과 같은 실리카 입자나 poly ethylene glycol과 같은 고분자 첨가제를 추가할 수 있다. 또한 CuO층(12)의 형성을 위한 산화제 용액에는 Cu층(11)과 산화제 용액과의 젖음성(wetting)을 향상시키기 위하여, BYK-333 등과 같은 siloxane 기반의 surfactant 또는 FC-4430 등과 같은 불소계 surfatant를 추가할 수 있다. 또한 산화제 용액은 일례로 수용액일 수 있고, 수용액이 아닌 유기용액, 예컨대 알코올 용액 등일 수도 있다. 또한 반응 용액의 온도를 올리면 반응속도가 향상되고, CuO(12)의 형상 조절도 가능해진다.In order to suppress the diffusion of Cu ions into the oxidizing agent solution for forming the CuO layer 12, a silica additive such as Ludox-SM or a polymer additive such as poly ethylene glycol may be added. In order to improve wetting between the Cu layer 11 and the oxidizing agent solution, a siloxane-based surfactant such as BYK-333 or a fluorinated surfactant such as FC-4430 or the like is added to the oxidizing agent solution for forming the CuO layer 12 Can be added. The oxidant solution may be, for example, an aqueous solution, or may be an organic solution, such as an alcohol solution, and not an aqueous solution. In addition, when the temperature of the reaction solution is raised, the reaction rate is improved and the shape of the CuO (12) can be controlled.

CuO층(12)을 형성한 후, 고분자층(13)을 적층하기 전 또는 후에 CuO층(12)의 거친 형상에 대한 러프니스(roughness)를 조절하는 단계를 수행할 수 있다. 러프니스를 조절하는 단계는, 예컨대 CuO층(12) 형성 후, 물리적 힘으로 CuO층(12)을 눌러주어, CuO의 Rz(AFM상) 값이 감소하도록 할 수 있다. 여기서 물리적인 힘은 중량물, 예컨대 중량을 가진 롤러나 금속판을 사용하여 눌러주게 됨으로써 CuO층(12)의 3D 거친 형상을 눕힐 수 있으며, 중량물의 중량 크기에 따라 러프니스를 조절할 수 있다. The step of adjusting the roughness of the rough shape of the CuO layer 12 before or after the formation of the CuO layer 12 and the polymer layer 13 may be performed. The step of adjusting the roughness may be such that, after the formation of the CuO layer 12, for example, the CuO layer 12 is pressed with a physical force so that the value of Rz (on the AFM) of CuO decreases. Here, the physical force is pressed by using a heavy material such as a roller or a metal plate having a weight, so that the roughness of the 3D shape of the CuO layer 12 can be laid down and the roughness can be controlled according to the weight of the heavy material.

산화제 용액은 예컨대 산화제, 베이스, 물질확산억제용 첨가제, 젖음성(wetting) 향상용 첨가제를 포함할 수 있다. 산화제 용액의 조성 예는 아래의 표 1과 같다.The oxidant solution may include, for example, an oxidizing agent, a base, an additive for suppressing the diffusion of substances, and an additive for improving wetting. An example of the composition of the oxidizer solution is shown in Table 1 below.

물질명Material name 사용량(g)Usage (g) wt%wt% 설명Explanation NaOHNaOH 30.030.0 3.743.74 pH 조절pH control (NH4)2S2O(NH 4) 2 S 2 O 22.522.5 2.802.80 산화제Oxidant H2OH 2 O 750.0750.0 93.4693.46 용매menstruum 합계Sum 802.5802.5 100.00100.00

CuO층(12)의 형성을 마치면, CuO층(12)의 표면, 즉 CuO층(12)의 거친 표면에 고분자층(13)을 적층한다. 고분자층(13)의 적층은 일례로 고분자를 유기용매와 함께 혼합하여 다양한 방식에 의해 도포할 수 있고, 고분자의 건조 과정을 통해 유기용매 등을 제거할 수 있으며, 다른 예로서 고분자를 용융하여 부착시킬 수도 있으며, 이 밖에도 다양한 방법을 이용할 수 있다.After the formation of the CuO layer 12, the polymer layer 13 is laminated on the surface of the CuO layer 12, that is, on the rough surface of the CuO layer 12. For example, the polymer layer 13 may be formed by mixing a polymer with an organic solvent and applying the polymer layer 13 by various methods. The polymer may be dried to remove an organic solvent or the like. As another example, , And various other methods can be used.

고분자층(13)의 적층을 마치면, CuO층(12)으로부터 Cu층(11)을 제거한다. Cu층(11)의 제거는 일례로 CuO층(12)과 Cu층(11) 간의 계면 분리가 용이한 점을 이용하여, CuO층(12)으로부터 Cu층(11)을 물리적 힘에 박리시킬 수 있다. 박리는 박리장치를 사용할 수 있는데, 박리를 위한 힘의 인가를 위해 예컨대 진공 흡착 등을 이용할 수 있다. 또한 Cu층(11)의 제거는 다른 예로서, CuO층(12)으로부터 Cu층(11)을 산성인 Cu 에칭액, 예컨대 FeCl2 수용액을 사용하여 화학적으로 제거시킬 수 있는데, 예컨대 FeCl2 수용액에 Cu층(11)이 포함하도록 잠기도록 하여 Cu층(11)을 제거하거나, FeCl2 수용액을 Cu층(11)에 뿌림으로써 Cu층(11)을 제거할 수 있으며, Cu 제거 이후에 CuO층(12)을 제거하는 수단으로 사용할 수 있다. When the stacking of the polymer layer 13 is finished, the Cu layer 11 is removed from the CuO layer 12. The removal of the Cu layer 11 can be performed by separating the Cu layer 11 from the CuO layer 12 to a physical force by utilizing the fact that the interface separation between the CuO layer 12 and the Cu layer 11 is easy, have. The peeling can use a peeling apparatus, for example, vacuum adsorption or the like can be used for applying a force for peeling. In addition, removal of the Cu layer 11 as another example, there from the CuO layer 12 can be removed chemically by using the Cu layer 11 acidic Cu etching solution, such as FeCl 2 solution, for example in the FeCl 2 solution Cu The Cu layer 11 can be removed by removing the Cu layer 11 by immersing the layer 11 in the Cu layer 11 or removing the Cu layer 11 by spraying the FeCl 2 aqueous solution onto the Cu layer 11. [ ) Can be used as a means for removing.

Cu층(11)의 제거를 마치면, 고분자층(13)으로부터 CuO층(12)을 제거한다. CuO층(12)을 제거하는 단계는 고분자층(13)으로부터 CuO층(12)을 물리적 힘에 1차적으로 박리시킨 다음, 고분자층(13)에 잔존하는 CuO를 산성 수용액, 예컨대 FeCl2 수용액이나 HCl 수용액 등을 이용하여 2차적으로 제거하게 된다. 이때, 고분자층(13)이 산성 수용액에 잠기도록 하여 잔존하는 CuO를 최종적으로 제거할 수 있다. 고분자층(13)이 산성 수용액에 일정시간, 예컨대 0.1초 내지 300초 동안 함침하여 산처리함으로써, 도 5에서와 같이, 산처리 전에 비하여 CuO층(12)의 제거 효율과 거친 정도가 증대된다.After the removal of the Cu layer 11, the CuO layer 12 is removed from the polymer layer 13. In the step of removing the CuO layer 12, the CuO layer 12 is firstly peeled from the polymer layer 13 by physical force, and then CuO remaining in the polymer layer 13 is removed by an aqueous acid solution, for example, an FeCl 2 aqueous solution HCl aqueous solution or the like. At this time, the polymer layer 13 may be immersed in the acidic aqueous solution to finally remove remaining CuO. As shown in Fig. 5, the removal efficiency and coarseness of the CuO layer 12 are increased compared to before the acid treatment, by impregnating the polymer layer 13 with the acidic aqueous solution for a predetermined time, for example, 0.1 second to 300 seconds.

도 3을 참조하면, CuO층(12; 도 2에 도시)의 제거를 마치면, 고분자층(13)에서 CuO층(12)의 제거에 의해 3차원의 거친 형상을 가지는 표면에 시딩(Seeding) 원자(14)를 부착시킨다. 이때 시딩 원자(14)는 Pd를 비롯하여, 다양한 노블 메탈(noble metal)이 사용될 수 있으며, 예컨대 노블 메탈이 이온상태로 존재하는 수용액이나 알코올용액에 고분자층(13)의 표면이 잠기도록 하고, NaBH4와 같은 물질을 이용하여 노블 메탈 이온을 환원처리함으로써 시딩 원자(14)가 부착되도록 할 수 있다. 시딩 원자(14)는 고분자층(13)의 거친 표면에 입자의 분포 구조를 형성하거나, 레이어(layer) 구조를 형성할 수 있다. 3, when the removal of the CuO layer 12 (shown in FIG. 2) is completed, the removal of the CuO layer 12 from the polymer layer 13 causes a seed having a three- (14). The seeding atoms 14 may be various noble metals including Pd. For example, the surface of the polymer layer 13 may be immersed in an aqueous solution or an alcohol solution in which noble metal exists in an ionic state, and NaBH 3 The noble metal ions may be subjected to a reduction treatment using a material such as 4 to make the seeding atoms 14 adhere. The seeding atoms 14 may form a distribution structure of particles on the rough surface of the polymer layer 13 or may form a layer structure.

시딩 원자(14)의 부착을 마치면, 고분자층(13)에서 시딩 원자(14)가 부착된 표면에 도전성 금속층(15)을 형성한다. 도전성 금속층(15)을 형성하는 단계는 고분자층(13)에서 시딩 원자(14)가 부착된 표면에 시딩 원자(14)를 시드(seed)로 하여 Cu 도금 또는 Ni 도금을 거침으로써 Cu 또는 Ni의 도전성 금속층(15)을 형성할 수 있다. 이때 도금은 전해 도금은 물론 무전해 도금이 사용될 수 있다.When the bonding of the seeding atoms 14 is completed, the conductive metal layer 15 is formed on the surface to which the seeding atoms 14 are attached in the polymer layer 13. The step of forming the conductive metal layer 15 may include a step of forming a conductive metal layer 15 on the surface of the polymer layer 13 on which the seeding atoms 14 are attached by seeding the seeding atoms 14 with Cu or Ni, The conductive metal layer 15 can be formed. At this time, electroplating as well as electroless plating may be used for plating.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시례에 따른 기판(10)은 상기한 본 발명의 일 실시례에 따른 금속과 고분자 간 접착 방법에 의해 제조되는데, 이로 인해 고분자층(13)과 도전성 금속층(15)이 시딩 원자(14)를 시드(seed)로 하여 서로 접착되어 있으며, 이들 간의 접착 경계면이 CuO층(12)의 표면에 형성되었던 3차원의 요철 형상과 같은 거친 표면을 가지도록 함으로써 고분자층(13)과 도전성 금속층(15)의 접착력을 향상시키게 된다. 즉, 고분자층(13)의 표면에 형성되는 3차원의 거친 표면은 CuO층(12)의 표면에 의해 패터닝된 것이고, 고분자층(13)은 이러한 패터닝된 표면을 이용하여 도전성 금속층(15)과 접착됨으로써 도전성 금속층(15)과의 뛰어난 접착력을 가지게 된다.Referring to FIG. 3, a substrate 10 according to an embodiment of the present invention is manufactured by a method of adhering metal to polymer according to one embodiment of the present invention. As a result, the polymer layer 13 and the conductive metal layer The seed layer 15 is adhered to each other with the seeding atoms 14 as seeds and the adhesion interface between them is formed on the surface of the CuO layer 12 to have a rough surface such as a three- The adhesion between the layer 13 and the conductive metal layer 15 is improved. That is, the three-dimensional rough surface formed on the surface of the polymer layer 13 is patterned by the surface of the CuO layer 12, and the polymer layer 13 is patterned by using the patterned surface to form the conductive metal layer 15 So that excellent adhesion with the conductive metal layer 15 can be obtained.

본 발명의 일 실시례에 따른 기판(10)은 고분자와 금속 간의 접착을 필요로 하는 다양한 소재나 제품에 적용될 수 있는데, 예컨대 PCB(Printed Circuit Board) 또는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)에 사용되는 기판일 수 있다.The substrate 10 according to one embodiment of the present invention can be applied to various materials or products requiring adhesion between a polymer and a metal. For example, a substrate 10 used in a PCB (Printed Circuit Board) or an FPCB (Flexible Printed Circuit Board) Lt; / RTI >

이와 같은 본 발명에 따른 금속과 고분자 간 접착 방법 및 이를 이용한 기판에 따르면, CuO가 가지는 3차원 형상의 거친 표면을 이용하여 금속과 고분자 간의 접착력을 향상시킬 수 있고, 고가의 환원제 사용을 억제하여 제조 비용을 절감할 수 있다.According to the method for bonding metal to polymer according to the present invention and the substrate using the same, it is possible to improve adhesion between metal and polymer by using rough surface of CuO having a three-dimensional shape, and to suppress the use of expensive reducing agent The cost can be reduced.

또한 본 발명에 따르면, CuO의 간단 제거 등을 통해 신속하면서도 간편한 공정이 이루어질 수 있도록 하고, 생산성을 높일 수 있으며, 유해물질의 사용을 최소화하여 친환경적인 제조가 가능하도록 한다.Further, according to the present invention, it is possible to perform a quick and simple process through simple removal of CuO, increase productivity, minimize the use of harmful substances, and make environment-friendly manufacturing possible.

이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시례에 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the spirit of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

11 : Cu층
12 : CuO층
13 : 고분자층
14 : 시딩 원자
15 : 도전성 금속층11: Cu layer
12: CuO layer
13: polymer layer
14: seeding atom
15: conductive metal layer

Claims (11)

Cu층의 표면에 CuO층을 형성하는 단계;
상기 CuO층의 표면에 고분자층을 적층하는 단계;
상기 CuO층으로부터 상기 Cu층을 제거하는 단계;
상기 고분자층으로부터 상기 CuO층을 제거하는 단계;
상기 고분자층에서 상기 CuO층의 제거에 의해 3차원의 거친 형상을 가지는 표면에 시딩(Seeding) 원자를 부착시키는 단계; 및
상기 고분자층에서 상기 시딩 원자가 부착된 표면에 도전성 금속층을 형성하는 단계;
를 포함하는, 금속과 고분자 간 접착 방법.Forming a CuO layer on the surface of the Cu layer;
Stacking a polymer layer on the surface of the CuO layer;
Removing the Cu layer from the CuO layer;
Removing the CuO layer from the polymer layer;
Attaching a seed atom to a surface having a three-dimensional rough shape by removing the CuO layer from the polymer layer; And
Forming a conductive metal layer on the surface of the polymer layer on which the seeding atoms are attached;
/ RTI > A method of bonding a metal to a polymer. 청구항 1에 있어서,
상기 CuO층을 형성하는 단계는,
상기 Cu층의 표면에 산화제 용액을 이용하여 상기 CuO층을 형성하는, 금속과 고분자 간 접착 방법.The method according to claim 1,
Wherein forming the CuO layer comprises:
Wherein the CuO layer is formed on the surface of the Cu layer using an oxidizing agent solution. 청구항 2에 있어서,
상기 CuO층을 형성하는 단계는,
상기 산화제 용액에 Cu 이온의 확산을 억제하기 위한 실리카 입자나 고분자 첨가제를 추가하는, 금속과 고분자 간 접착 방법.The method of claim 2,
Wherein forming the CuO layer comprises:
And adding silica particles or a polymer additive for suppressing the diffusion of Cu ions into the oxidizing agent solution. 청구항 2에 있어서,
상기 CuO층을 형성하는 단계는,
상기 Cu층과 상기 산화제 용액과의 젖음성(wetting)을 향상시키기 위하여, 상기 산화제 용액에 siloxane 기반의 surfactant 또는 불소계 surfatant를 추가하는, 금속과 고분자 간 접착 방법.The method of claim 2,
Wherein forming the CuO layer comprises:
A method of adhering a siloxane-based surfactant or a fluorinated surfactant to the oxidant solution to improve wetting between the Cu layer and the oxidant solution. 청구항 1에 있어서,
상기 CuO층을 형성한 후, 상기 CuO층의 거친 형상에 대한 러프니스(roughness)를 조절하는 단계를 더 포함하는, 금속과 고분자 간 접착 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of adjusting the roughness of the CuO layer to the rough shape after forming the CuO layer. 청구항 1에 있어서,
상기 Cu층을 제거하는 단계는,
상기 CuO층으로부터 상기 Cu층을 물리적 힘에 박리시키는, 금속과 고분자 간 접착 방법.The method according to claim 1,
The step of removing the Cu layer comprises:
Wherein the Cu layer is peeled off from the CuO layer to a physical force. 청구항 1에 있어서,
상기 Cu층을 제거하는 단계는,
상기 CuO층으로부터 상기 Cu층을 Cu 에칭액을 사용하여 화학적으로 제거시키는, 금속과 고분자 간 접착 방법.The method according to claim 1,
The step of removing the Cu layer comprises:
Wherein the Cu layer is chemically removed from the CuO layer using a Cu etchant. 청구항 1에 있어서,
상기 CuO층을 제거하는 단계는,
상기 고분자층으로부터 상기 CuO층을 물리적 힘에 박리시킨 다음, 상기 고분자에 잔존하는 CuO를 산성 수용액을 이용하여 제거하는, 금속과 고분자 간 접착 방법.The method according to claim 1,
The step of removing the CuO layer comprises:
Wherein the CuO layer is peeled off from the polymer layer to a physical force, and then CuO remaining in the polymer is removed using an acidic aqueous solution. 청구항 1에 있어서,
상기 도전성 금속층을 형성하는 단계는,
상기 고분자층에서 상기 시딩 원자가 부착된 표면에 Cu 도금 또는 Ni 도금에 의해 상기 도전성 금속층을 형성하는, 금속과 고분자 간 접착 방법.The method according to claim 1,
The forming of the conductive metal layer may include:
Wherein the conductive metal layer is formed on the surface of the polymer layer on which the seeding atoms are attached by Cu plating or Ni plating. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나에 기재된 금속과 고분자 간 접착 방법에 의해 제조되는 기판.A substrate produced by the method of adhering a metal and a polymer according to any one of claims 1 to 9. 청구항 10에 있어서,
상기 기판은,
PCB(Printed Circuit Board) 또는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)에 사용되는, 기판.The method of claim 10,
Wherein:
A substrate used for a printed circuit board (PCB) or a flexible printed circuit board (FPCB).
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