KR20210099114A - 복합 금속박 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 재료 기술분야에 관한 것이고, 복합 금속박 및 그 제조 방법을 제공한다. 상기 복합 금속박은 캐리어층, 차단층, 박리층 및 금속박층을 포함하고; 캐리어층, 차단층, 박리층 및 금속박층은 순차적으로 적층 설치되며, 차단층은 적층 설치된 금속 접착층 및 내고온층을 포함하고, 금속 접착층은 캐리어층과 내고온층 사이에 설치된다. 캐리어층과 금속박층 사이에 박리층을 설치하는 것을 통해 캐리어층의 박리가 편리해지고, 캐리어층과 금속박층 사이에 차단층을 설치하는 것을 통해, 캐리어층과 금속박층이 고온에서 서로 확산되어 접착되는 것을 방지함으로써 캐리어층과 금속박층의 박리가 용이해진다. 또한, 캐리어층과 내고온층 사이에 금속 접착층을 설치하는 것을 통해, 차단층이 캐리어층과 쉽게 분리되지 않도록 함으로써 차단층과 캐리어층 사이의 박리를 방지한다.

Description

복합 금속박 및 그 제조 방법
본 발명은 재료 기술분야에 관한 것이고, 특히 복합 금속박 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
현재 기판은 연성 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit board, FPC)의 가공 재료로서, 일반적으로 연성 절연 베이스 필름과 복합 금속박으로 구성된다. 선행기술에서 기판을 제작할 때, 일반적으로 복합 금속박(캐리어층 및 금속박층을 포함함)에서 금속박층이 설치된 일측과 연성 절연 베이스 필름을 먼저 라미네이션하여 기판을 얻고, 기판 사용 시 캐리어층을 박리해야 한다. 그러나 복합 금속박과 연성 절연 베이스 필름의 라미네이션은 고온 조건에서 수행되어야 하고 캐리어층과 금속박층은 고온 조건에서 서로 확산되기 쉬워 캐리어층과 금속박층이 접착되어 캐리어층과 금속박층 사이의 박리가 어려워진다.
본 발명의 실시예의 목적은 복합 금속박의 캐리어층과 복합 금속박의 금속박층이 고온에서 서로 확산되어 접착되는 것을 방지하여 캐리어층과 금속박층의 박리가 용이해지는 복합 금속박 및 그 제조 방법을 제공한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예는 복합 금속박을 제공하고, 이는 캐리어층, 차단층, 박리층 및 금속박층을 포함하고;
상기 캐리어층, 상기 차단층, 상기 박리층 및 상기 금속박층은 순차적으로 적층 설치되며, 상기 차단층은 적층 설치된 금속 접착층 및 내고온층을 포함하고, 상기 금속 접착층은 상기 캐리어층과 상기 내고온층 사이에 설치된다.
바람직한 해결수단으로서, 20 ~ 400℃ 온도에서, 상기 캐리어층과 상기 차단층 사이의 박리 강도는 상기 박리층과 상기 금속박층 사이의 박리 강도보다 크다.
바람직한 해결수단으로서, 상기 캐리어층과 상기 차단층 사이의 크로스컷 테스트 등급은 0 또는 1 또는 2이고, 상기 박리층과 상기 금속박층 사이의 박리 강도는 0.001 ~ 2 N/cm이다.
바람직한 해결수단으로서, 상기 박리층과 상기 금속박층 사이의 박리 강도는 상기 박리층과 상기 차단층 사이의 박리 강도보다 크거나 같다.
바람직한 해결수단으로서, 상기 내고온층은 유기 내고온층이거나, 또는, 상기 내고온층은 텅스텐, 크롬, 지르코늄, 티타늄, 니켈, 몰리브덴, 코발트 및 흑연 중 어느 하나 또는 다수의 재료로 제조된다.
바람직한 해결수단으로서, 상기 내고온층은 단일층 합금 구조이거나; 또는, 상기 내고온층은 단일 재료층으로 이루어진 다층 구조 또는 합금층 및 단일 재료층으로 이루어진 다층 구조이고, 상기 단일 재료층은 동일한 화학 원소로 제조된다.
바람직한 해결수단으로서, 상기 금속 접착층은 제1류 금속 중 어느 하나 또는 다수의 재료로 제조되거나; 또는, 상기 금속 접착층은 제2류 금속 중 어느 하나 또는 다수의 재료로 제조되거나; 또는, 상기 금속 접착층은 제1류 금속 중 어느 하나 또는 다수의 재료 및 제2류 금속 중 어느 하나 또는 다수의 재료로 제조되고;
상기 제1류 금속은 상기 캐리어층에 접착되기 용이한 금속이고, 상기 제2류 금속은 상기 내고온층에 접착되기 용이한 금속이다.
바람직한 해결수단으로서, 상기 제1류 금속은 구리 또는 아연이고, 상기 제2류 금속은 니켈 또는 철 또는 망간이다.
바람직한 해결수단으로서, 상기 금속 접착층은 상기 제1류 금속 또는 상기 제2류 금속으로 제조된 단일 금속층이다.
바람직한 해결수단으로서, 상기 금속 접착층은 상기 제1류 금속 및 상기 제2류 금속으로 제조된 단일층 합금 구조이다.
바람직한 해결수단으로서, 상기 금속 접착층은 제1류 금속으로 제조되고 상기 캐리어층에 연결된 단일 금속층을 포함하고, 상기 금속 접착층은 제2류 금속으로 제조되고 상기 내고온층에 연결된 단일 금속층을 더 포함한다.
바람직한 해결수단으로서, 상기 금속 접착층은 합금층 및 단일 금속층으로 이루어진 다층 구조를 포함하고; 상기 금속 접착층의 합금층은 상기 제1류 금속 및 상기 제2류 금속으로 제조되며, 상기 금속 접착층의 단일 금속층은 상기 제1류 금속 또는 상기 제2류 금속으로 제조된다.
바람직한 해결수단으로서, 상기 박리층은 니켈, 실리콘, 몰리브덴, 흑연, 티타늄 및 니오브 중 어느 하나 또는 다수의 재료로 제조되거나; 또는, 상기 박리층은 유기 고분자 재료로 제조된다.
바람직한 해결수단으로서, 상기 금속박층의 두께는 9 μm보다 작거나 같다.
바람직한 해결수단으로서, 상기 금속박층은 구리박 또는 알루미늄박이고; 및/또는, 상기 캐리어층은 캐리어 구리 또는 캐리어 알루미늄 또는 유기 박막이다.
바람직한 해결수단으로서, 상기 캐리어층의 상기 금속박층에 가까운 일면의 거칠기 Rz는 5 μm보다 작거나 같고; 및/또는, 상기 금속박층의 상기 캐리어층에서 멀리 떨어진 일면의 거칠기 Rz는 3.0 μm보다 작거나 같다.
바람직한 해결수단으로서, 상기 캐리어층의 상기 차단층에 가까운 일측에 제1 산화방지층이 설치되고; 및/또는, 상기 금속박층의 상기 차단층에서 멀리 떨어진 일측에 제2 산화방지층이 설치된다.
본 발명의 실시예에 의한 복합 금속박은 순차적으로 적층 설치된 캐리어층, 차단층, 박리층 및 금속박층을 포함하고, 차단층은 적층 설치된 금속 접착층 및 내고온층을 포함하며, 금속 접착층은 캐리어층과 내고온층 사이에 설치된다. 캐리어층과 금속박층 사이에 박리층을 설치하는 것을 통해 캐리어층의 박리가 편리해지고, 캐리어층과 금속박층 사이에 차단층을 설치하는 것을 통해, 캐리어층과 금속박층이 고온에서 서로 확산되어 접착되는 것을 방지함으로써 캐리어층과 금속박층의 박리가 용이해진다. 또한, 캐리어층과 내고온층 사이에 금속 접착층을 설치하는 것을 통해, 차단층이 캐리어층과 쉽게 분리되지 않도록 함으로써 차단층과 캐리어층 사이의 박리를 방지한다.
도 1은 본 발명이 제공하는 복합 금속박의 일 실시예의 구조 모식도이다.
도 2는 본 발명이 제공하는 복합 금속박의 다른 실시예의 구조 모식도이다.
도 3은 본 발명이 제공하는 복합 금속박의 실시예의 박리 모식도이다.
도 4는 본 발명이 제공하는 복합 금속박의 실시예의 다른 박리 모식도이다.
도 5는 본 발명이 제공하는 복합 금속박의 제조 방법의 일 실시예의 흐름 모식도이다.
아래 본 발명의 실시예의 도면과 결부하여 본 발명의 실시예에 따른 기술적 해결수단을 명확하고 완전하게 설명하되, 물론 설명된 실시예는 본 발명의 전부 실시예가 아닌 일부 실시예일뿐이다. 본 발명의 실시예를 기반으로, 당업자에 의해 진보성 작업이 필요없이 얻은 모든 다른 실시예는 모두 본 발명의 보호범위에 속한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예는 복합 금속박을 제공하고, 이는 캐리어층(1), 차단층(2), 박리층(3) 및 금속박층(4)을 포함하고;
상기 캐리어층(1), 상기 차단층(2), 상기 박리층(3) 및 상기 금속박층(4)은 순차적으로 적층 설치되며, 상기 차단층(2)은 적층 설치된 금속 접착층(22) 및 내고온층(21)을 포함하고, 상기 금속 접착층(22)은 상기 캐리어층(1)과 상기 내고온층(21) 사이에 설치된다.
본 발명의 실시예에서, 캐리어층(1)과 금속박층(4) 사이에 박리층(3)을 설치하는 것을 통해, 캐리어층(1)의 박리가 편리해지고, 캐리어층(1)과 금속박층(4) 사이에 차단층(2)을 설치하는 것을 통해, 캐리어층(1)과 금속박층(4)이 고온에서 서로 확산되어 접착되는 것을 방지함으로써 캐리어층(1)과 금속박층(4)의 박리가 용이해진다. 또한, 캐리어층(1)과 내고온층(21) 사이에 금속 접착층(22)을 설치하는 것을 통해, 차단층(2)이 캐리어층(1)과 쉽게 분리되지 않도록 함으로써 차단층(2)과 캐리어층(1) 사이의 박리를 방지한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 복합 금속박을 사용 시 캐리어층(1), 차단층(2) 및 박리층(3)이 동시에 박리되도록 보장하기 위해, 20 ~ 400℃ 온도에서, 상기 캐리어층(1)과 상기 차단층(2) 사이의 박리 강도는 상기 박리층(3)과 상기 금속박층(4) 사이의 박리 강도보다 크다. 바람직하게, 상기 캐리어층(1)과 상기 차단층(2) 사이의 크로스컷 테스트 등급은 0 또는 1 또는 2이고, 상기 박리층(3)과 상기 금속박층(4) 사이의 박리 강도는 0.001 ~ 2 N/cm이다. 본 실시예에서 상기 크로스컷 테스트 등급은 ISO 등급이고, “GBT9286-1998 페인트 및 바니시 도막의 크로스컷 테스트” 표준을 참조할 수 있다. 또한 본 실시예에서 크로스컷 테스트 등급은 ASTM 등급에 대응될 수 있는 바, 예를 들면 크로스컷 테스트 등급 0은 ASTM 등급 5B에 대응되고, 크로스컷 테스트 등급 1은 ASTM 등급 4B에 대응되며, 다른 것들도 이렇게 유추할 수 있기 때문에 여기서는 더 이상 반복 설명하지 않는다. 크로스컷 테스트 등급은 상기 캐리어층(1)과 상기 차단층(2) 사이의 박리 강도를 반영할 수 있고, 등급이 앞쪽에 있을 수록 상기 캐리어층(1)과 상기 차단층(2) 사이의 박리 강도가 크다. 상기 캐리어층(1)과 상기 차단층(2) 사이의 크로스컷 테스트 등급이 모두 앞쪽의 3개 등급일 경우, 즉 상기 캐리어층(1)과 상기 차단층(2) 사이의 부착력이 비교적 크나 상기 박리층(3)과 상기 금속박층(4) 사이의 박리 강도가 아주 작으므로, 상기 캐리어층(1)과 상기 차단층(2) 사이의 박리 강도는 항상 상기 박리층(3)과 상기 금속박층(4) 사이의 박리 강도보다 훨씬 크다. 따라서 상기 복합 금속박을 사용 시, 상기 캐리어층(1), 상기 차단층(2) 및 상기 박리층(3)을 상기 금속박층(4)으로부터 쉽게 동시에 박리해낼 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 상기 박리층(3)과 상기 금속박층(4) 사이의 박리 강도는 상기 박리층(3)과 상기 차단층(2) 사이의 박리 강도보다 크거나 같다. 상기 박리층(3)과 상기 금속박층(4) 사이의 박리 강도가 상기 박리층(3)과 상기 차단층(2) 사이의 박리 강도보다 크거나 같기에, 상기 복합 금속박을 박리 시, 상기 박리층(3)의 일부 또는 전부가 상기 금속박층(4)에 남아 있을 수 있어, 상기 금속박층(4)의 산화를 방지하고, 나아가 상기 금속박층(4)을 효과적으로 보호한다. 물론 상기 박리층(3)과 상기 금속박층(4) 사이의 박리 강도는 상기 박리층(3)과 상기 차단층(2) 사이의 박리 강도보다 작을 수도 있고, 이때 상기 복합 금속박을 박리 시, 상기 박리층(3)의 일부 또는 전부가 상기 차단층(2)에 남아 있고, 상기 캐리어층(1) 및 상기 차단층(2)과 함께 상기 금속박층(4)으로부터 박리될 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같으므로 여기서는 더이상 반복 설명하지 않는다.
도 1을 참조하면, 상기 차단층(2)의 두께는 10
Figure pct00001
보다 크거나 같고, 바람직하게, 상기 차단층(2)의 두께는 10 ~ 500
Figure pct00002
이다. 여기서, 상기 내고온층(21)은 유기 내고온층(21)이고, 상기 내고온층(21)이 유기 내고온층일 경우, 이는 질소 함유 유기 화합물, 황 함유 유기 화합물 및 카르복실산에서 선택되는 하나 또는 다수로 제조된 단일 재료층으로 형성되거나, 또는 다수의 단일 재료층으로 형성되거나; 또는, 상기 내고온층(21)은 텅스텐, 크롬, 지르코늄, 티타늄, 니켈, 몰리브덴, 코발트 및 흑연 중 어느 하나 또는 다수의 재료로 제조된다. 바람직하게, 상기 내고온층(21)은 단일층 합금 구조이거나; 또는, 상기 내고온층(21)은 단일 재료층으로 이루어진 다층 구조 또는 합금층 및 단일 재료층으로 이루어진 다층 구조이고, 여기서, 상기 단일 재료층은 동일한 화학 원소로 제조된다. 구체적으로, 상기 단일층 합금 구조는 합금 재료로 제조된 단일층 구조이고, 예를 들면 텅스텐-크롬 합금으로 제조된 단일층 구조이며; 상기 내고온층(21)은 단일 재료층으로 이루어진 다층 구조 또는 합금층 및 단일 재료층으로 이루어진 다층 구조이고, 예를 들면 텅스텐 금속층 및 크롬 금속층으로 이루어진 다층 구조, 또는, 텅스텐-크롬 합금층 및 지르코늄 금속층으로 이루어진 다층 구조이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 차단층(2)과 상기 캐리어층(1) 사이의 층간 박리를 방지하기 위해, 상기 금속 접착층(22)은 제1류 금속 중 어느 하나 또는 다수의 재료로 제조되거나; 또는, 상기 금속 접착층(22)은 제2류 금속 중 어느 하나 또는 다수의 재료로 제조되거나; 또는, 상기 금속 접착층(22)은 제1류 금속 중 어느 하나 또는 다수의 재료 및 제2류 금속 중 어느 하나 또는 다수의 재료로 제조되고; 상기 제1류 금속은 상기 캐리어층에 접착되기 용이한 금속이고, 상기 제2류 금속은 상기 내고온층(21)에 접착되기 용이한 금속이므로, 캐리어층(1)과 차단층(2) 사이의 박리를 방지한다. 바람직하게, 상기 제1류 금속은 구리 또는 아연이고, 상기 제2류 금속은 니켈 또는 철 또는 망간이다. 상기 금속 접착층(22)을 설치하는 것을 통해, 상기 차단층(2)이 상기 캐리어층(1)에 견고하게 연결될 수 있도록 함으로써, 상기 차단층(2)과 상기 캐리어층(1) 사이의 박리를 방지한다. 또한, 제1류 금속과 상기 캐리어층(1) 사이의 접착력이 비교적 강하고, 제2류 금속과 상기 내고온층(21) 사이의 접착력이 비교적 강하기에, 제1류 금속으로 제조된 단일 금속층을 상기 캐리어층(1)에 연결하는 동시에 제2류 금속으로 제조된 단일 금속층을 상기 내고온층(21)에 연결하는 것을 통해, 상기 차단층(2)이 상기 캐리어층(1)에서 쉽게 분리되지 않도록 한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 금속 접착층(22)의 구조는, (1) 상기 금속 접착층(22)이 상기 제1류 금속으로 제조된 단일 금속층인 경우; (2) 상기 금속 접착층(22)이 상기 제2류 금속으로 제조된 단일 금속층 경우; (3) 상기 금속 접착층(22)이 상기 제1류 금속 및 상기 제2류 금속으로 제조된 단일층 합금 구조이고, 예를 들면 구리-니켈 합금으로 제조된 단일층 합금 구조 경우; (4) 상기 금속 접착층(22)이 제1류 금속으로 제조되고 상기 캐리어층(1)에 연결된 단일 금속층을 포함하고, 상기 금속 접착층(22)이 제2류 금속으로 제조되고 상기 내고온층(21)에 연결된 단일 금속층을 더 포함하며, 예를 들면, 구리 금속층과 니켈 금속층으로 이루어진 다층 구조이고, 구리 금속층이 상기 캐리어층(1)에 연결되며, 니켈 금속층이 상기 내고온층(21)에 연결된 경우; (5) 상기 금속 접착층(22)이 합금층 및 단일 금속층으로 이루어진 다층 구조를 포함하고; 상기 금속 접착층(22)의 합금층은 상기 제1류 금속 및 상기 제2류 금속으로 제조되고, 상기 금속 접착층(22)의 단일 금속층은 상기 제1류 금속 또는 상기 제2류 금속으로 제조되며; 예를 들면 구리-니켈 합금으로 제조된 합금층 및 망간으로 제조된 단일 금속층인 경우; 를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
아래, 경우 (4)를 예로 들어 상기 금속 접착층(22)의 구조를 상세히 설명한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 금속 접착층(22)은 제1류 금속 단일층 구조(221) 및 제2류 금속 단일층 구조(222)로 제조되고, 상기 제1류 금속 단일층 구조(221)는 제1류 금속으로 제조되고 상기 캐리어층(1)에 연결된 단일 금속층이며, 상기 제2류 금속 단일층 구조(222)는 제2류 금속으로 제조되고 상기 내고온층(21)에 연결된 단일 금속층이다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1류 금속 단일층 구조(221)와 제2류 금속 단일층 구조(222) 사이에 상기 제1류 금속의 단일층 구조 및/또는 상기 제2류 금속의 단일층 구조로 제조된 구조가 더 설치될 수 있다. 상기 제1류 금속 단일층 구조(221)와 제2류 금속 단일층 구조(222) 사이에 상기 제1류 금속의 단일층 구조 및/또는 상기 제2류 금속의 단일층 구조로 제조된 구조를 설치하는 것을 통해, 상기 차단층(2)과 상기 캐리어층(1) 사이의 연결 견고성을 더 향상시키고, 나아가 상기 차단층(2)과 상기 캐리어층(1) 사이의 박리를 더 잘 방지한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 박리층(3)은 니켈, 실리콘, 몰리브덴, 흑연, 티타늄 및 니오브 중 어느 하나 또는 다수의 재료로 제조되거나; 또는, 상기 박리층(3)은 유기 고분자 재료로 제조된다. 여기서, 상기 박리층(3)의 두께는 바람직하게 10 ~ 500
Figure pct00003
이다. 상기 박리층(3)이 너무 두꺼우면 균일한 금속박층(4)을 형성하기 어려워 금속박층(4)에 대량의 핀홀이 발생하기 쉽다(금속박층(4)에 핀홀이 구비될 경우 이를 회로로 식각한 후 단로 현상이 나타나기 쉬움). 상기 박리층(3)이 너무 얇으면 이와 금속박층(4) 사이의 박리가 어려워진다. 따라서 상기 박리층(3)의 두께를 10 ~ 500
Figure pct00004
으로 설치하여, 균일한 금속박층(4)을 형성할 수 있도록 보장하면서, 금속박층(4)에 대량의 핀홀이 발생하는 것을 방지하는 동시에 상기 박리층(3)과 상기 금속박층(4) 사이의 박리가 용이하도록 한다.
본 실시예에서, 상기 금속박층(4)의 두께는 9 μm보다 작거나 같다. 회로기판에 미세 회로를 생성하기 위한 요건을 만족시키기 위해, 바람직하게, 상기 금속박층(4)의 두께는 미세 회로기판의 초박형 금속박층(4)의 형성에 도움이 되도록 6 μm, 5 μm, 4 μm 또는 2 μm 등일 수 있다. 또한, 캐리어층(1)에서 핀홀이 적고 완전한 초박형 금속박층(4)(특히 두께가 2 μm, 4 μm 등인 금속박층)을 박리해내기 위해, 본 실시예에서 금속 접착층(22)을 설치하였고, 금속 접착층(22)을 이용하여 차단층(2)과 캐리어층(1) 사이가 비교적 강한 박리 강도를 구비하도록 할 뿐만 아니라, 캐리어층(1)이 금속박층(4)으로부터 안정적으로 박리될 수 있도록 효과적으로 보장하고, 나아가 완전한 초박형 금속박층(4)을 획득한다. 그리고 금속 접착층(22)을 이용하여 캐리어층(1)의 표면에 대하여 처리를 진행하였기 때문에, 캐리어층(1)의 전체 표면이 보다 균일하고 조밀해지도록 하고, 캐리어층(1)에서 핀홀이 적은 초박형 금속박층(4)을 박리해내는데 도움이 되며, 후속적인 회로 제작에 더 유리하다. 또한, 상기 금속박층(4)은 구리박 또는 알루미늄박이고; 상기 캐리어층(1)은 캐리어 구리, 캐리어 알루미늄 또는 유기 박막 등일 수 있으며, 캐리어층(1)은 주로 지지 작용을 하기에 일정한 두께를 구비해야 한다. 상기 캐리어층(1)이 캐리어 구리 또는 캐리어 알루미늄일 경우, 상기 캐리어층(1)의 두께는 바람직하게 9 ~ 50 μm이고; 상기 캐리어층(1)이 유기 박막일 경우, 상기 캐리어층(1)의 두께는 바람직하게 20 ~ 100 μm이다.
본 발명의 실시예에서, 상기 캐리어층(1)의 상기 금속박층(4)에 가까운 일면의 거칠기 Rz는 5 μm보다 작거나 같고; 및/또는, 상기 금속박층(4)의 상기 캐리어층(1)에서 멀리 떨어진 일면의 거칠기 Rz는 3.0 μm보다 작거나 같다. 금속박층(4)이 구리박일 경우, 구리박의 거칠기가 클 수록 이와 다른 재료 사이의 접착력이 크지만, 구리박의 거칠기가 너무 크면 고주파 신호 전송용 회로기판에 적용할 수 없으므로, 일반적인 구리박의 거칠기 Rz는 0.5 ~ 3.0 μm이다. 구리박을 고주파 소자에 응용할 경우, 구리박의 거칠기를 0.5 μm보다 작게 설정하여, 구리박과 다른 재료 사이의 접착력을 보장하는 동시에 구리박을 고주파 신호 전송용 회로기판에 적용할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 캐리어층(1)의 산화를 방지하기 위해, 본 실시예의 상기 캐리어층(1)의 상기 차단층(2)에 가까운 일측에 제1 산화방지층을 설치하고; 상기 캐리어층(1)의 상기 차단층(2)에 가까운 일측에 제1 산화방지층을 설치하는 것을 통해, 상기 캐리어층(1)의 산화를 방지하여 상기 캐리어층(1)을 보호한다. 상기 금속박층(4)의 산화를 방지하기 위해, 상기 금속박층(4)의 상기 차단층(2)에서 멀리 떨어진 일측에 제2 산화방지층을 설치하고, 상기 금속박층(4)의 상기 차단층(2)에서 멀리 떨어진 일측에 제2 산화방지층을 설치하는 것을 통해, 상기 금속박층(4)의 산화를 방지하여 상기 금속박층(4)을 보호한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 실시예는 상기 복합 금속박의 제조 방법을 더 제공하고, 이는,
캐리어층(1)을 형성하는 S11단계;
상기 캐리어층(1)의 일측에 금속 접착층(22)을 형성하는 S12단계;
상기 금속 접착층(22)에 내고온층(21)을 형성하고, 상기 금속 접착층(22) 및 상기 내고온층(21)이 차단층(2)을 구성하는 S13단계;
상기 차단층(2)에 박리층(3)을 형성하는 S14단계; 및
상기 박리층(3)에 금속박층(4)을 형성하는 S15단계; 를 포함한다.
상기 복합 금속박을 사용 시, 상기 캐리어층(1), 상기 차단층(2) 및 상기 박리층(3)이 상기 금속박층(4)으로부터 동시에 박리되도록 보장하기 위해, 본 발명의 실시예에서, 20 ~ 400℃ 온도에서, 상기 캐리어층(1)과 상기 차단층(2) 사이의 박리 강도는 상기 박리층(3)과 상기 금속박층(4) 사이의 박리 강도보다 크다. 바람직하게, 20 ~ 400℃ 온도에서, 상기 캐리어층과 상기 차단층 사이의 크로스컷 테스트 등급은 0 또는 1 또는 2이고, 상기 박리층(3)과 상기 금속박층(4) 사이의 박리 강도는 0.001 ~ 2 N/cm이다.
본 발명의 실시예에서, 제1류 금속은 상기 캐리어층(1)에 접착되기 용이한 금속이고, 제2류 금속은 상기 내고온층(21)에 접착되기 용이한 금속이며, 바람직하게, 상기 제1류 금속은 구리 또는 아연이고, 상기 제2류 금속은 니켈 또는 철 또는 망간이다.
전기 도금 방식을 사용하면 상기 차단층(2) 및 상기 박리층(3)의 거칠기가 전기 도금 시 전류의 영향을 받기 쉽기에, 상기 차단층(2) 및 상기 박리층(3)의 표면 거칠기가 굉장히 균일하지 못하고, 후속적으로 형성된 상기 금속박층(4)의 표면 거칠기도 균일하지 못하여 우수한 박리 안정성 및 핀홀 개수에 도움이 되지 않고 후속적인 회로 제작에도 도움이 되지 않는다. 이를 바탕으로, 본 발명의 실시예에서, 상기 S12단계, 상기 S13단계 및 S14단계는 바람직하게 스퍼터링 방식을 사용하고, 스퍼터링 방식의 전류는 바람직하게 6 ~ 12 A, 전압은 바람직하게 300 ~ 500 V를 사용한다. 스퍼터링 방식을 통해 형성한 상기 금속 접착층(22) 및 상기 내고온층(21)이 상기 차단층(2)을 구성하여, 균일하고 조밀한 차단층(2)을 획득하도록 보장하고, 스퍼터링 방식을 통해 균일하고 조밀한 박리층(3)을 형성하여 복합 금속박의 박리 안정성을 향상시키고 핀홀의 개수를 효과적으로 감소하는데 도움이 된다. 또한, 상기 금속박층(4)은 바람직하게 전기 도금 방식으로 형성되고, 상기 금속박층(4)을 형성하기 전에, 스퍼터링 방식을 통해 균일하고 조밀한 차단층(2) 및 박리층(3)을 형성하여 상기 금속박층(4)의 균일한 전기 도금에 도움이 되기에, 형성된 상기 금속박층(4)의 표면 거칠기가 비교적 균일하고, 나아가 후속적인 회로 제작에도 도움이 되며, 상기 금속박층(4)을 더 얇게 제조하는데 도움이 된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 캐리어층(1)의 일측에 금속 접착층(22)을 형성하는 단계는 구체적으로 상기 캐리어층(1)의 일측에 단일 금속층을 형성하고; 여기서 상기 캐리어층(1)의 일측에 형성된 단일 금속층은 제1류 금속 또는 제2류 금속으로 제조된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 캐리어층(1)의 일측에 금속 접착층(22)을 형성하는 단계는 또한 구체적으로 상기 캐리어층(1)의 일측에 단일층 합금 구조를 형성할 수도 있고; 여기서 상기 캐리어층(1)의 일측에 형성된 단일층 합금 구조는 제1류 금속 및 제2류 금속으로 제조된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 캐리어층(1)의 일측에 금속 접착층(22)을 형성하는 단계는 또한 구체적으로 상기 캐리어층(1)의 일측에 다층 구조를 형성할 수도 있고; 여기서 상기 캐리어층(1)의 일측에 형성된 다층 구조는 제1류 금속으로 제조되고 상기 캐리어층(1)에 연결된 단일 금속층을 포함하고, 상기 캐리어층(1)의 일측에 형성된 다층 구조는 제2류 금속으로 제조되고 상기 내고온층(21)에 연결된 단일 금속층을 더 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 캐리어층(1)의 일측에 금속 접착층(22)을 형성하는 단계는 또한 구체적으로 상기 캐리어층의 일측에 다층 구조를 형성할 수도 있고; 여기서 상기 캐리어층(1)의 일측에 형성된 다층 구조는 합금층 및 단일 금속층을 포함하고, 상기 캐리어층(1)의 일측에 형성된 다층 구조의 합금층은 제1류 금속 및 제2류 금속으로 제조되며, 상기 캐리어층(1)의 일측에 형성된 다층 구조의 단일 금속층은 제1류 금속 또는 제2류 금속으로 제조된다.
상기 내고온층(21)은 유기 내고온층(21)이거나; 또는, 상기 내고온층(21)은 단일층 합금 구조이거나; 또는, 상기 내고온층(21)은 단일 재료층으로 이루어진 다층 구조 또는 합금층 및 단일 재료층으로 이루어진 다층 구조이고, 상기 단일 재료층은 동일한 화학 원소로 제조될 수 있으며; 상기 내고온층(21)은 유기 내고온층이거나, 또는, 상기 내고온층(21)은 텅스텐, 크롬, 지르코늄, 티타늄, 니켈, 몰리브덴, 코발트 및 흑연 중 어느 하나 또는 다수의 재료로 제조될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 캐리어층(1)을 형성하는 단계 이후에,
상기 캐리어층(1)에 대해 조면화 처리를 진행하여 조면화를 거친 캐리어층(1)을 획득하는 S111단계; 및
조면화를 거친 캐리어층(1)에 제1 산화방지층을 형성하는 S112단계; 를 더 포함하고;
여기서 상기 캐리어층(1)은 캐리어 구리 또는 캐리어 알루미늄일 수 있다. 상기 캐리어층(1)은 전기 도금 방식을 사용하여 형성될 수 있고, 상기 캐리어층(1)을 형성하는 도금액은 황산 구리 용액을 포함할 수 있으며, 여기서 상기 캐리어층(1)을 형성하는 도금액의 구리 함량은 15 ~ 25 g/L, PH 값은 6 ~ 9이고; 상기 캐리어층(1)을 형성하는 도금액은 첨가제를 더 포함하며, 상기 첨가제는 광택제 설폰산나트륨, 레벨링제 티오요소 및 습윤제 폴리에틸렌 글리콜을 포함하고, 상기 광택제 설폰산나트륨의 질량 분율은 바람직하게 0.1 ~ 2 g/L, 상기 레벨링제 티오요소의 질량 분율은 바람직하게 0.01 ~ 1 g/L, 상기 습윤제 폴리에틸렌 글리콜의 질량 분율은 바람직하게 0.1 ~ 5 g/L이다. 상기 캐리어층(1)에 대한 조면화는 산성 전기 도금 방식으로 진행할 수 있고, 산성 구리 도금에 사용되는 도금액은 황산구리 용액을 포함할 수 있고, 상기 산성 구리 도금에 사용되는 도금액의 구리 함량은 10 ~ 15 g/L, 산 함량은 90 ~ 100 g/L, 몰리브덴 함량은 600 ~ 800 PPM이다. 여기서 상기 제1 산화방지층은 아연-니켈 합금 도금 방식을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 조면화를 거친 캐리어층(1)에 제1 산화방지층을 형성하는 단계 이후에, 상기 제1 산화방지층에 대해 플라즈마 세정(plasma)을 진행할 수도 있고, 플라즈마 세정을 진행하는 전압은 바람직하게 1500 ~ 2500 V를 사용하고, 전류는 바람직하게 0.1 ~ 1.5 A를 사용한다.
본 발명의 실시예에서, 캐리어층(1)과 금속박층(4) 사이의 접착을 더 잘 방지하기 위해 본 실시예는 상기 캐리어층(1)을 형성하는 단계 이후에,
상기 캐리어층(1)을 열처리 조건으로 어닐링 처리하는 S113단계를 더 포함하고, 상기 열처리 조건은 열처리 온도가 200 ~ 300 ℃, 가열 시간이 30 ~ 300 분이다. 바람직하게, 상기 가열 시간은 1 시간이다. 상기 캐리어층(1)을 열처리 조건으로 어닐링 처리하는 것을 통해, 가열 공정에서 캐리어층(1)의 결정 성장을 억제함으로써 가열 공정에서의 캐리어층(1)의 확산을 지연시키고 나아가 캐리어층(1)과 금속박층(4) 사이의 접착을 더 잘 방지한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 박리층(3)은 니켈, 실리콘, 몰리브덴, 흑연, 티타늄 및 니오브 중 어느 하나 또는 다수의 재료로 제조될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 금속박층(4)은 구리박 또는 알루미늄박일 수 있다. 상기 금속박층(4)은 전기 도금 방식을 사용하여 형성될 수 있고, 상기 금속박층(4)을 형성하는 도금액은 황산 구리 용액을 포함할 수 있으며, 여기서 상기 금속박층(4)을 형성하는 도금액의 구리 함량은 15 ~ 25 g/L, PH 값은 6 ~ 9이고; 상기 금속박층(4)을 형성하는 도금액은 첨가제를 포함하며, 상기 첨가제는 광택제 설폰산나트륨, 레벨링제 티오요소 및 습윤제 폴리에틸렌 글리콜을 포함하고, 상기 광택제 설폰산나트륨의 질량 분율은 바람직하게 0.1 ~ 2 g/L, 상기 레벨링제 티오요소의 질량 분율은 바람직하게 0.01 ~ 1 g/L, 상기 습윤제 폴리에틸렌 글리콜의 질량 분율은 바람직하게 0.1 ~ 5 g/L이다. 본 발명의 실시예에서, 복합 금속박의 왜곡(wrapage)을 방지하기 위해, 본 실시예에서 상기 캐리어층(1) 및 상기 금속박층(4)을 제조하는 도금액을 같게 설정함으로써, 상기 캐리어층(1) 및 상기 금속박층(4)의 응력 작용 및 장력 작용을 같게 하고, 상기 캐리어층(1) 및 상기 금속박층(4)의 굽힘도가 같도록 하여 복합 금속박의 왜곡을 방지한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 복합 금속박의 제조 방법은
상기 금속박층(4)의 상기 캐리어층(1)에서 멀리 떨어진 일면에 대해 조면화 처리를 진행하는 S31단계;
조면화를 거친 상기 금속박층(4)의 상기 캐리어층(1)에서 멀리 떨어진 일면에 제2 산화방지층을 형성하는 S32단계를 더 포함한다.
여기서 상기 금속박층(4)의 상기 캐리어층(1)에서 멀리 떨어진 일면에 대해 조면화 처리를 진행하는 단계는 산성 전기 도금 방식으로 수행될 수 있고, 여기서 산성 구리 도금에 사용되는 도금액은 황산 구리 용액을 포함할 수 있으며, 산성 구리 도금에 사용되는 도금액의 구리 함량은 10 ~ 15 g/L, 산 함량은 90 ~ 100 g/L, 몰리브덴 함량은 600 ~ 800 PPM이다. 여기서 상기 제2 산화방지층은 아연-니켈 합금 도금 방식을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 제2 산화방지층을 형성하는 단계 이후에, 상기 제2 산화방지층에 대해 플라즈마 세정(plasma)을 진행할 수도 있고, 플라즈마 세정을 진행하는 전압은 바람직하게 1500 ~ 2500 V를 사용하고, 전류는 바람직하게 0.1 ~ 1.5 A를 사용한다.
아래 복합 금속박의 제조 방법을 설명하기 위한 실시예를 제공하고, 구체적으로 아래와 같다.
실시예 1
S41단계: 전기 도금 방식을 사용하여 캐리어층(1)을 형성하고, 상기 캐리어층(1)에 대해 조면화를 진행한 다음, 캐리어층(1)에 제1 산화방지층을 형성하고, 상기 캐리어층(1)을 열처리 조건으로 어닐링 처리한다. 여기서 상기 열처리 조건은, 열처리 온도가 250℃, 가열 시간이 1 시간이고; 상기 캐리어층(1)은 캐리어 구리이며, 상기 캐리어층(1)을 형성하는 도금액은 황산 구리 용액을 포함하고, 상기 캐리어층(1)을 형성하는 도금액의 구리 함량은 20 g/L, PH 값은 7이며; 상기 캐리어층(1)을 형성하는 도금액은 첨가제를 더 포함하고, 상기 첨가제는 광택제 설폰산나트륨, 레벨링제 티오요소 및 습윤제 폴리에틸렌 글리콜을 포함하며, 상기 광택제 설폰산나트륨의 질량 분율은 0.8 g/L, 상기 레벨링제 티오요소의 질량 분율은 0.5 g/L, 상기 습윤제 폴리에틸렌 글리콜의 질량 분율은 3 g/L이다. 또한, 산성 전기 도금 방식을 통해 상기 캐리어층(1)에 대해 조면화를 진행하고, 산성 구리 도금에 사용되는 도금액은 황산구리 용액을 포함하고, 상기 산성 구리 도금에 사용되는 도금액의 구리 함량은 13 g/L, 산 함량은 95 g/L, 몰리브덴 함량은 700 PPM이다. 여기서 상기 제1 산화방지층은 아연-니켈 합금 도금 방식을 사용하여 형성된다.
S42단계, 스퍼터링을 통해 상기 캐리어층(1)의 일측에 금속 접착층(22)을 형성한다. 여기서, 상기 금속 접착층(22)은 구리 금속층과 니켈 금속층으로 이루어진 구조이고, 구리 금속층은 상기 캐리어층(1)과 연결되며, 니켈 금속층은 상기 내고온층(21)과 연결된다.
S43단계, 스퍼터링을 통해 상기 금속 접착층(22)에 내고온층(21)을 형성하고, 상기 금속 접착층(22) 및 상기 내고온층(21)이 차단층(2)을 구성한다. 여기서, 상기 내고온층(21)은 텅스텐-티타늄 합금으로 제조된 단일층 합금 구조이다.
S44단계, 스퍼터링을 통해 상기 차단층(2)에 박리층(3)을 형성하고, 상기 박리층(3)은 흑연층이다.
S45단계, 전기 도금 방식을 사용하여 상기 박리층(3)에 금속박층(4)을 형성한다. 여기서, 상기 금속박층(4)은 구리박이고; 상기 금속박층(4)을 형성하는 도금액과 상기 캐리어층(1)을 형성하는 도금액은 같다.
S46단계, 상기 금속박층(4)의 상기 캐리어층(1)에서 멀리 떨어진 일면에 대해 조면화 처리를 진행하고, 산성 전기 도금 방식을 사용하여, 조면화를 거친 상기 금속박층(4)의 상기 캐리어층(1)에서 멀리 떨어진 일면에 제2 산화방지층을 형성한다. 여기서, 산성 구리 도금에 사용되는 도금액은 황산 구리 용액을 포함하고, 산성 구리 도금에 사용되는 도금액의 구리 함량은 13 g/L, 산 함량은 95 g/L, 몰리브덴 함량은 700 PPM이며; 상기 제2 산화방지층은 아연-니켈 합금 도금으로 형성될 수 있다.
실시예 2
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 내고온층(21)이 텅스텐-니켈 합금으로 제조된 단일층 합금 구조라는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
실시예 3
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 내고온층(21)이 텅스텐-몰리브덴 합금으로 제조된 단일층 합금 구조라는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
실시예 4
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 내고온층(21)이 크롬-니켈 합금으로 제조된 단일층 합금 구조라는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
실시예 5
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 내고온층(21)이 지르코늄-티타늄 합금으로 제조된 단일층 합금 구조라는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
실시예 6
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 내고온층(21)이 티타늄-니켈 합금으로 제조된 단일층 합금 구조라는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
실시예 7
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 내고온층(21)이 티타늄-몰리브덴 합금으로 제조된 단일층 합금 구조라는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
실시예 8
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 내고온층(21)이 티타늄-코발트 합금으로 제조된 단일층 합금 구조라는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
실시예 9
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 내고온층(21)이 니켈-몰리브덴 합금으로 제조된 단일층 합금 구조라는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
실시예 10
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 내고온층(21)이 몰리브덴-코발트 합금으로 제조된 단일층 합금 구조라는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
실시예 11
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 내고온층(21)이 텅스텐 금속층 및 흑연층으로 제조된 구조이고, 텅스텐 금속층이 상기 금속 접착층(22)과 연결되며, 흑연층이 상기 박리층(3)과 연결된다는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
실시예 12
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 내고온층(21)이 크롬 금속층 및 흑연층으로 제조된 구조이고, 크롬 금속층이 상기 금속 접착층(22)과 연결되며, 흑연층이 상기 박리층(3)과 연결된다는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
실시예 13
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 내고온층(21)이 니켈 금속층 및 흑연층으로 제조된 구조이고, 니켈 금속층이 상기 금속 접착층(22)과 연결되며, 흑연층이 상기 박리층(3)과 연결된다는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
실시예 14
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 내고온층(21)이 텅스텐-니켈 합금 및 크롬 금속층으로 제조된 구조이고, 텅스텐-니켈 합금이 상기 금속 접착층(22)과 연결되고, 크롬 금속층이 상기 박리층(3)과 연결된다는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
실시예 15
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 내고온층(21)이 니켈-몰리브덴 합금 및 크롬 금속층으로 제조된 구조이고, 니켈-몰리브덴 합금이 상기 금속 접착층(22)과 연결되며, 크롬 금속층이 상기 박리층(3)과 연결된다는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
실시예 16
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 내고온층(21)이 몰리브덴-코발트 합금 및 크롬 금속층으로 제조된 구조이고, 몰리브덴-코발트 합금이 상기 금속 접착층(22)과 연결되며, 크롬 금속층이 상기 박리층(3)과 연결된다는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
실시예 17
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 내고온층(21)이 티타늄-니켈 합금 및 크롬 금속층으로 제조된 구조이고, 티타늄-니켈 합금이 상기 금속 접착층(22)과 연결되며, 크롬 금속층이 상기 박리층(3)과 연결된다는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
실시예 18
S41단계: 전기 도금 방식을 사용하여 캐리어층(1)을 형성하고, 상기 캐리어층(1)에 대해 조면화를 진행한 다음 캐리어층(1)에 제1 산화방지층을 형성하고, 상기 캐리어층(1)을 열처리 조건으로 어닐링 처리한다. 여기서 상기 열처리 조건은, 열처리 온도가 250℃, 가열 시간이 1 시간이고; 상기 캐리어층(1)은 캐리어 구리이며, 상기 캐리어층(1)을 형성하는 도금액은 황산 구리 용액을 포함하고, 상기 캐리어층(1)을 형성하는 도금액의 구리 함량은 20 g/L, PH 값은 7이며; 상기 캐리어층(1)을 형성하는 도금액은 첨가제를 더 포함하고, 상기 첨가제는 광택제 설폰산나트륨, 레벨링제 티오요소 및 습윤제 폴리에틸렌 글리콜을 포함하며, 상기 광택제 설폰산나트륨의 질량 분율은 0.8 g/L, 상기 레벨링제 티오요소의 질량 분율은 0.5 g/L, 상기 습윤제 폴리에틸렌 글리콜의 질량 분율은 3 g/L이다. 또한, 산성 전기 도금 방식을 통해 상기 캐리어층(1)에 대해 제1 조면화 처리를 진행하고, 산성 전기 도금 방식을 통해 진행할 수 있으며, 여기서 산성 구리 도금에 사용되는 도금액은 황산구리 용액을 포함하고, 상기 산성 구리 도금에 사용되는 도금액의 구리 함량은 13 g/L, 산 함량은 95 g/L, 몰리브덴 함량은 700 PPM이다. 여기서 상기 제1 산화방지층은 아연-니켈 합금 도금으로 형성된다
S42단계, 스퍼터링을 통해 상기 캐리어층(1)의 일측에 금속 접착층(22)을 형성한다. 여기서, 상기 금속 접착층(22)은 구리 금속층과 니켈 금속층으로 이루어진 구조이고, 구리 금속층은 상기 캐리어층(1)과 연결되며, 니켈 금속층은 상기 내고온층(21)과 연결되고, 금속 접착층(22)의 두께는 60
Figure pct00005
이다.
S43단계, 스퍼터링을 통해 상기 금속 접착층(22)에 내고온층(21)을 형성하고, 상기 금속 접착층(22) 및 상기 내고온층(21)이 차단층(2)을 구성한다. 여기서, 상기 내고온층(21)은 티타늄 금속층이고, 내고온층(21)의 두께는 200
Figure pct00006
이다.
S44단계, 스퍼터링을 통해 상기 차단층(2)에 박리층(3)을 형성하고, 상기 박리층(3)은 흑연층이며, 두께는 45
Figure pct00007
이다.
S45단계, 전기 도금 방식을 사용하여 상기 박리층(3)에 금속박층(4)을 형성한다. 여기서, 상기 금속박층(4)은 구리박이고; 상기 금속박층(4)을 형성하는 도금액과 상기 캐리어층(1)을 형성하는 도금액은 같으며, 두께는 4 μm이다.
S46단계, 상기 금속박층(4)의 상기 캐리어층(1)에서 멀리 떨어진 일면에 대해 제2 조면화 처리를 진행하고, 산성 전기 도금 방식을 사용하여, 조면화를 거친 상기 금속박층(4)의 상기 캐리어층(1)에서 멀리 떨어진 일면에 제2 산화방지층을 형성한다. 여기서, 산성 구리 도금에 사용되는 도금액은 황산 구리 용액을 포함하고, 산성 구리 도금에 사용되는 도금액의 구리 함량은 13 g/L, 산 함량은 95 g/L, 몰리브덴 함량은 700 PPM이며; 상기 제2 산화방지층은 아연-니켈 합금 도금으로 형성될 수 있다.
실시예 19
본 실시예와 실시예 18의 구별은 금속 접착층(22)이 구리 금속층이라는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
실시예 20
본 실시예와 실시예 18의 구별은 캐리어층(1) 및 금속박층(4)을 형성하는 도금액 성분이 다르고, 도금액에서 구리 함량은 20 g/L, PH 값은 7이며, 첨가제는 광택제 설폰산나트륨, 레벨링제 티오요소 및 습윤제 폴리에틸렌 글리콜을 포함하고, 광택제 설폰산나트륨의 질량 분율은 0.8 g/L, 레벨링제 티오요소의 질량 분율은 0.5 g/L, 습윤제 폴리에틸렌 글리콜의 질량 분율은 3 g/L라는 것이다.
실시예 21
본 실시예와 실시예 18의 구별은 금속 접착층(22), 차단층(2) 및 박리층(3)이 증발 도금 방식으로 형성된다는 것이다.
실시예 22
본 실시예와 실시예 18의 구별은 어닐링 처리 온도가 150℃, 가열 시간이 120 분이라는 것이다.
실시예 23
본 실시예와 실시예 18의 구별은 제1 조면화 처리 및 제2 조면화 처리를 진행하지 않는다는 것이다.
대조예 1
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 캐리어층(1)을 형성한 후, 상기 차단층(2)을 제조하지 않고, 직접 상기 캐리어층(1)에 박리층(3)을 형성한다는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
대조예 2
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 금속 접착층(22)을 형성한 후, 상기 내고온층(21)을 제조하지 않고, 직접 상기 금속 접착층(22)에 박리층(3)을 형성한다는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
대조예 3
본 실시예와 실시예 1의 구별은 상기 캐리어층(1)을 형성한 후, 상기 금속 접착층(22)을 제조하지 않고, 직접 상기 캐리어층(1)에 내고온층(21)을 형성한다는 것이다. 본 실시예의 다른 공법 및 단계는 실시예 1과 같기에 여기서는 반복 설명하지 않는다.
표 1은 실시예 1 내지 23에서 제조한 복합 금속박을 직접 상온 조건(예를 들면 16 ~ 27 ℃, 25 ℃인 경우를 예로 든다)에서 여러 번 테스트하거나, 각각 상이한 온도(200 ℃ 및 340 ℃)에서 연성 절연 베이스 필름과 라미네이션을 진행한 후 상온 조건에서 여러 번 테스트한 테스트 결과, 측정한 상기 캐리어층(1)과 상기 차단층(2) 사이의 박리 강도 및 상기 박리층(3)과 상기 금속박층(4) 사이의 박리 강도이다.
직접 25 ℃에서 테스트 200 ℃ 라미네이션을 거친 후 340 ℃ 라미네이션을 거친 후
박리층과 금속박층 사이의 박리 강도(N/cm) 캐리어층과 차단층 사이의 박리 강도(크로스컷 테스트 등급) 박리층과 금속박층 사이의 박리 강도(N/cm) 캐리어층과 차단층 사이의 박리 강도(크로스컷 테스트 등급) 박리층과 금속박층 사이의 박리 강도(N/cm) 캐리어층과 차단층 사이의 박리 강도(크로스컷 테스트 등급)
실시예 1 0.05~0.09 1 0.09~0.11 1 0.15~0.18 1
실시예 2 0.07~0.10 1 0.10~0.13 1 0.17~0.20 1
실시예 3 0.05~0.09 1 0.09~0.11 1 0.15~0.18 1
실시예 4 0.15~0.19 0 0.21~0.25 0 0.26~0.34 0
실시예 5 0.06~0.10 0 0.11~0.14 0 0.16~0.21 0
실시예 6 0.18~0.20 0 0.23~0.39 0 0.20~0.50 0
실시예 7 0.16~0.20 0 0.22~0.26 0 0.27~0.35 0
실시예 8 0.09~0.13 1 0.11~0.16 1 0.16~0.25 1
실시예 9 0.18~0.20 0 0.23~0.39 0 0.41~0.50 0
실시예 10 0.17~0.21 1 0.23~0.27 1 0.28~0.36 1
실시예 11 0.07~0.13 1 0.14~0.16 1 0.17~0.28 1
실시예 12 0.10~0.14 1 0.15~0.19 1 0.20~0.31 1
실시예 13 0.17~0.21 0 0.23~0.27 0 0.28~0.36 0
실시예 14 0.06~0.11 1 0.12~0.15 1 0.16~0.22 1
실시예 15 0.06~0.11 1 0.12~0.14 1 0.15~0.26 1
실시예 16 0.08~0.12 1 0.10~0.16 1 0.15~0.25 1
실시예 17 0.09~0.14 1 0.15~0.17 1 0.18~0.28 1
실시예 18 0.08~0.12 1 0.15~0.2 1 0.23~0.35 1
실시예 19 0.13~0.19 1 0.2~0.25 1 0.27~0.35 1
실시예 20 0.06~0.09 1 0.1~0.16 1 0.17~0.24 1
실시예 21 0.12~0.19 3 0.21~0.26 3 0.28~0.34 3
실시예 22 0.08~0.12 2 0.15~0.2 2 0.23~0.35 2
실시예 23 0.08~0.12 3 0.15~0.2 3 0.23~0.35 3
대조예 1 2.80~2.92 / 3.21~3.62 / 3.85~4.10 /
대조예 2 1.32~1.50 2 1.65~1.82 2 1.86~1.92 2
대조예 3 0.56~0.67 3 0.71~0.85 3 0.92~1.08 3
상기 캐리어층(1)과 상기 금속박층(4)이 고온 조건에서 일정한 정도로 서로 확산되기에 상기 캐리어층(1)과 상기 금속박층(4)이 일정한 정도의 접착이 발생한다. 따라서 상기 캐리어층(1)과 상기 차단층(2) 사이의 박리 강도 및 상기 박리층(3)과 상기 금속박층(4) 사이의 박리 강도는 온도가 올라감에 따라 커진다. 그러나 표 1을 참조하면 실시예 1 내지 17에서 제조한 복합 금속박은 상온 조건이든 고온 조건이든 상관없이 상기 캐리어층(1)과 상기 차단층(2) 사이의 크로스컷 테스트 등급이 모두 앞의 3개 등급이고, 즉 상기 캐리어층(1)과 상기 차단층(2) 사이의 부착력이 비교적 크고, 상기 박리층(3)과 상기 금속박층(4) 사이의 박리 강도가 아주 작으므로, 상기 캐리어층(1)과 상기 차단층(2) 사이의 박리 강도는 항상 상기 박리층(3)과 상기 금속박층(4) 사이의 박리 강도보다 훨씬 크다. 따라서 상기 복합 금속박을 사용 시, 상기 캐리어층(1), 상기 차단층(2) 및 상기 박리층(3)을 상기 금속박층(4)으로부터 동시에 박리해내기 편리하다. 실시예 18 내지 23을 비교해보면, 금속박의 제조 과정의 공법 조건을 본 발명의 바람직한 범위로 한정하면 금속박의 종합적인 성능 향상하는데 유리하다. 그러나 대조예 1 내지 3에서 제조한 복합 금속박은 고온 조건에서 확산 상황이 비교적 심각하기에 상기 캐리어층(1)과 상기 금속박층(4)의 접착 정도가 크고, 상기 복합 금속박을 사용 시, 상기 캐리어층(1), 상기 차단층(2) 및 상기 박리층(3)을 상기 금속박층(4)으로부터 동시에 박리하기 불편하다.
종합하면, 본 발명의 실시예가 제공하는 복합 금속박 및 그 제조 방법에 있어서, 복합 금속박은 순차적으로 적층 설치된 캐리어층(1), 차단층(2), 박리층(3) 및 금속박층(4)을 포함하고, 차단층(2)은 적층 설치된 금속 접착층(22) 및 내고온층(21)을 포함하며, 금속 접착층(22)은 캐리어층(1)과 내고온층(21) 사이에 설치된다. 캐리어층(1)과 금속박층(4) 사이에 박리층(3)을 설치하는 것을 통해, 캐리어층(1)의 박리가 편리해지고, 캐리어층(1)과 금속박층(4) 사이에 차단층(2)을 설치하는 것을 통해, 캐리어층(1)과 금속박층(4)이 고온에서 서로 확산되어 접착되는 것을 방지함으로써 캐리어층(1)과 금속박층(4)의 박리가 용이해진다. 또한, 캐리어층(1)과 내고온층(21) 사이에 금속 접착층(22)을 설치하는 것을 통해, 차단층(2)이 캐리어층(1)과 쉽게 분리되지 않도록 함으로써 차단층(2)과 캐리어층(1) 사이의 박리를 방지한다.
상술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시예이고, 당업자에게 있어서, 본 발명의 원리를 벗어나지 않는 한 다양한 개선 및 변형을 진행할 수 있으며, 이러한 개선 및 변형은 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
1: 캐리어층; 2: 차단층; 21: 내고온층; 22: 금속 접착층; 221: 제1류 금속 단일층 구조; 222: 제2류 금속 단일층 구조; 3: 박리층; 4: 금속박층.

Claims (25)

  1. 복합 금속박에 있어서,
    캐리어층, 차단층, 박리층 및 금속박층을 포함하고;
    상기 캐리어층, 상기 차단층, 상기 박리층 및 상기 금속박층은 순차적으로 적층 설치되며, 상기 차단층은 적층 설치된 금속 접착층 및 내고온층을 포함하고, 상기 금속 접착층은 상기 캐리어층과 상기 내고온층 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 복합 금속박.
  2. 제1항에 있어서,
    20 ~ 400℃ 온도에서, 상기 캐리어층과 상기 차단층 사이의 박리 강도는 상기 박리층과 상기 금속박층 사이의 박리 강도보다 큰 것을 특징으로 하는 복합 금속박.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캐리어층과 상기 차단층 사이의 크로스컷 테스트 등급은 0 또는 1 또는 2이고, 상기 박리층과 상기 금속박층 사이의 박리 강도는 0.001 ~ 2 N/cm인 것을 특징으로 하는 복합 금속박.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 박리층과 상기 금속박층 사이의 박리 강도는 상기 박리층과 상기 차단층 사이의 박리 강도보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 복합 금속박.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내고온층은 유기 내고온층이거나, 또는, 상기 내고온층은 텅스텐, 크롬, 지르코늄, 티타늄, 니켈, 몰리브덴, 코발트 및 흑연 중 어느 하나 또는 다수의 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 복합 금속박.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 내고온층은 단일층 합금 구조이거나; 또는, 상기 내고온층은 단일 재료층으로 이루어진 다층 구조 또는 합금층 및 단일 재료층으로 이루어진 다층 구조이고, 상기 단일 재료층은 동일한 화학 원소로 제조되는 것을 특징으로 하는 복합 금속박.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 금속 접착층은 제1류 금속 중 어느 하나 또는 다수의 재료로 제조되거나; 또는,
    상기 금속 접착층은 제2류 금속 중 어느 하나 또는 다수의 재료로 제조되거나; 또는,
    상기 금속 접착층은 제1류 금속 중 어느 하나 또는 다수의 재료 및 제2류 금속 중 어느 하나 또는 다수의 재료로 제조되고;
    상기 제1류 금속은 상기 캐리어층에 접착되기 용이한 금속이고, 상기 제2류 금속은 상기 내고온층에 접착되기 용이한 금속인 것을 특징으로 하는 복합 금속박.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1류 금속은 구리 또는 아연이고, 상기 제2류 금속은 니켈 또는 철 또는 망간인 것을 특징으로 하는 복합 금속박.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 금속 접착층은 상기 제1류 금속 또는 상기 제2류 금속으로 제조된 단일 금속층인 것을 특징으로 하는 복합 금속박.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 금속 접착층은 상기 제1류 금속 및 상기 제2류 금속으로 제조된 단일층 합금 구조인 것을 특징으로 하는 복합 금속박.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 금속 접착층은 제1류 금속으로 제조되고 상기 캐리어층에 연결된 단일 금속층을 포함하고, 상기 금속 접착층은 제2류 금속으로 제조되고 상기 내고온층에 연결된 단일 금속층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 금속박.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 금속 접착층은 합금층 및 단일 금속층으로 이루어진 다층 구조를 포함하고; 상기 금속 접착층의 합금층은 상기 제1류 금속 및 상기 제2류 금속으로 제조되며, 상기 금속 접착층의 단일 금속층은 상기 제1류 금속 또는 상기 제2류 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 복합 금속박.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 박리층은 니켈, 실리콘, 몰리브덴, 흑연, 티타늄 및 니오브 중 어느 하나 또는 다수의 재료로 제조되거나; 또는, 상기 박리층은 유기 고분자 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 복합 금속박.
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속박층의 두께는 9 μm보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 복합 금속박.
  15. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속박층은 구리박 또는 알루미늄박이고; 및/또는, 상기 캐리어층은 캐리어 구리 또는 캐리어 알루미늄 또는 유기 박막인 것을 특징으로 하는 복합 금속박.
  16. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐리어층의 상기 금속박층에 가까운 일면의 거칠기 Rz는 5 μm보다 작거나 같고; 및/또는, 상기 금속박층의 상기 캐리어층에서 멀리 떨어진 일면의 거칠기 Rz는 3.0 μm보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 복합 금속박.
  17. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐리어층의 상기 차단층에 가까운 일측에 제1 산화방지층이 설치되고; 및/또는, 상기 금속박층의 상기 차단층에서 멀리 떨어진 일측에 제2 산화방지층이 설치되는 것을 특징으로 하는 복합 금속박.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 복합 금속박의 제조 방법에 있어서,
    캐리어층(1)을 형성하는 S11단계;
    상기 캐리어층(1)의 일측에 금속 접착층(22)을 형성하는 S12단계;
    상기 금속 접착층(22)에 내고온층(21)을 형성하고, 상기 금속 접착층(22) 및 상기 내고온층(21)이 차단층(2)을 구성하는 S13단계;
    상기 차단층(2)에 박리층(3)을 형성하는 S14단계; 및
    상기 박리층(3)에 금속박층(4)을 형성하는 S15단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 금속박의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 S12단계, 상기 S13단계 및 상기 S14단계는 모두 스퍼터링 방식을 사용하여 수행되고;
    바람직하게, 상기 S12단계, 상기 S13단계 및 상기 S14단계에서 스퍼터링 과정의 전류는 각각 독립적으로 6 ~ 12 A에서 선택되고, 전압은 각각 독립적으로 300 ~ 500 V에서 선택되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 S12단계를 수행하기 전에 상기 S11단계는,
    상기 캐리어층(1)에 대해 제1 조면화 처리를 진행하여 조면화를 거친 캐리어층(1)을 획득하는 S111단계; 및
    상기 조면화를 거친 캐리어층(1)에 제1 산화방지층을 형성하는 S112단계를 더 포함하고,
    바람직하게, 상기 캐리어층(1)은 구리 금속층 또는 알루미늄 금속층인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 캐리어층(1)은 전기 도금 방식을 사용하여 형성되고, 상기 캐리어층의 형성에 사용되는 제1 도금액은 15 ~ 25 g/L의 황산 구리, 0.1 ~ 2 g/L의 설폰산나트륨, 0.01 ~ 1 g/L의 티오요소 및 0.1 ~ 5 g/L의 폴리에틸렌 글리콜을 포함하며, PH 값은 6 ~ 9인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 제1 조면화 처리 과정은 제1 전기 도금액을 사용하여 산성 전기 도금 방식으로 수행되고, 상기 제1 전기 도금액에서 구리 이온 함량은 10 ~ 15 g/L, 산 함량은 90 ~ 100 g/L, 몰리브덴 이온 함량은 600 ~ 800 PPM이며;
    바람직하게, 아연-니켈 합금 도금 방식을 사용하여 상기 제1 산화방지층을 형성하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  23. 제18항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 접착층(22)을 형성하는 단계 이전에, 상기 제조 방법은
    상기 캐리어층(1)에 대해 어닐링 처리를 진행하는 S113단계를 더 포함하고; 상기 어닐링 처리 과정의 열처리 온도는 200 ~ 300℃, 가열 시간은 30 ~ 300 분이며;
    바람직하게, 상기 가열 시간은 1 시간인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 제조 방법은 전기 도금법을 사용하여 상기 금속박층(4)을 형성하는 단계를 더 포함하고;
    바람직하게, 상기 금속박층(4)을 형성하는 과정에서 사용된 제2 전기 도금액과 상기 제1 전기 도금액의 성분은 같은 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제조 방법은
    상기 금속박층(4)의 상기 캐리어층(1)에서 멀리 떨어진 일면에 대해 제2 조면화 처리를 진행하는 S31단계; 및
    조면화를 거친 상기 금속박층(4)의 상기 캐리어층(1)에서 멀리 떨어진 일면에 제2 산화방지층을 형성하는 S32단계를 더 포함하고,
    바람직하게, 상기 제1 조면화 처리 단계는 제2 산성 도금액을 사용하여 산성 전기 도금 방식으로 수행되고, 상기 제2 산성 도금액에서 구리 이온 함량은 10 ~ 15 g/L, 산 함량은 90 ~ 100 g/L, 몰리브덴 이온 함량은 600 ~ 800 PPM이며;
    바람직하게, 아연-니켈 합금 도금 방식을 사용하여 상기 제2 산화방지층을 형성하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
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