KR20210106811A - Method manufacturing structure for flexible printed circuit board and device thereof - Google Patents

Method manufacturing structure for flexible printed circuit board and device thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20210106811A
KR20210106811A KR1020200021790A KR20200021790A KR20210106811A KR 20210106811 A KR20210106811 A KR 20210106811A KR 1020200021790 A KR1020200021790 A KR 1020200021790A KR 20200021790 A KR20200021790 A KR 20200021790A KR 20210106811 A KR20210106811 A KR 20210106811A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
base film
circuit board
manufacturing
layer
film
Prior art date
Application number
KR1020200021790A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조정
Original Assignee
주식회사 플렉스이비전
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 플렉스이비전 filed Critical 주식회사 플렉스이비전
Priority to KR1020200021790A priority Critical patent/KR20210106811A/en
Publication of KR20210106811A publication Critical patent/KR20210106811A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/381Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/14Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using spraying techniques to apply the conductive material, e.g. vapour evaporation
    • H05K3/146By vapour deposition
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/09Treatments involving charged particles
    • H05K2203/092Particle beam, e.g. using an electron beam or an ion beam

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Abstract

The present invention relates to a manufacturing method of a flexible circuit board laminated structure wherein by surface-treating a base film by irradiating an ion beam with an oxygen-argon mixed gas as a source, provided are the manufacturing method and manufacturing device of the flexible circuit board laminated structure that has excellent adhesiveness, heat resistance, and dimensional stability, and can contribute in improving productivity. The manufacturing method comprises: a surface-treating step; a tie layer forming step; and a metal plating layer forming step.

Description

연성회로기판 적층구조체의 제조방법 및 제조장치{METHOD MANUFACTURING STRUCTURE FOR FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD AND DEVICE THEREOF}Manufacturing method and manufacturing apparatus of a flexible circuit board laminated structure

본 발명은 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board;FPCB)의 제조에 사용되는 베이스 필름과 금속박막으로 이루어진 적층구조체의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 우수한 접착성, 내열성, 치수안정성을 갖도록 베이스 필름의 표면처리를 하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판용 적층구조체의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a laminated structure composed of a base film and a metal thin film used for manufacturing a flexible printed circuit board (FPCB), and more particularly, to a base having excellent adhesion, heat resistance, and dimensional stability. It relates to a method of manufacturing a laminated structure for a flexible circuit board, characterized in that the surface treatment of the film.

최근 전자제품의 경량화, 소형화, 고기능화 추세에 따라 인쇄회로 기판의 사용이 증가하고 있는데, 그 중에서도 연성회로기판은 재질이 유연하고 얇아서 좁은 공간에 효과적으로 회로를 구성할 수 있기 때문에 그 수요가 급증하고 있는 실정이다.Recently, the use of printed circuit boards is increasing according to the trend of lighter, smaller, and higher-functioning electronic products. Among them, the demand for flexible printed circuit boards is rapidly increasing because the material is flexible and thin, so that circuits can be effectively constructed in a narrow space. the current situation.

일반적으로 연성회로기판의 베이스 필름 재질로는 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리파라비닐산필름 등이 사용되고, 도전용 금속박막으로는 구리, 알루미늄, 철, 니켈 등이 사용되는데, 베이스 필름은 열적, 전기적, 기계적 우수성 때문에 폴리이미드 필름이 주로 사용된다.In general, as a base film material for a flexible circuit board, polyimide, polyester, polyparavinyl acid film, etc. are used, and as a conductive metal thin film, copper, aluminum, iron, nickel, etc. are used. The base film is thermal and electrical. , polyimide films are mainly used because of their mechanical superiority.

종래의 연성회로기판으로서는 구리 박막과 접착제에 의해 폴리이미드 필름상에 결합되어 있는 3층 기판이 알려져 있다. 3층 기판은 패턴형성 시 가열공정과 습식화학처리 공정(에칭, 도금, 현상, 솔더링 등)을 거치게 된다. 이경우, 접착제와 구리박막 및 폴리이미드 필름간의 열팽창계수 차이에 의하여 치수정확도가 떨어지고, 화학처리에서 기인하는 접착력 저하가 발생하는 등의 문제가 있다.As a conventional flexible circuit board, a three-layer board in which a copper thin film and a polyimide film are bonded to each other by an adhesive is known. The three-layer substrate undergoes a heating process and a wet chemical treatment process (etching, plating, developing, soldering, etc.) during pattern formation. In this case, there are problems such as a decrease in dimensional accuracy due to a difference in the coefficient of thermal expansion between the adhesive and the copper thin film and the polyimide film, and a decrease in adhesive strength due to chemical treatment.

전자제품 특히 휴대폰과 LCD 등의 디스플레이 소자의 규격은 보다 복잡하고 조밀해지고 있다. 동시에 소자를 구동하는 드라이버 IC의 숫자와 집적도가 더 높게되어 고밀도 회로패턴을 요구하고 있으며, 3층 기판은 접착제로 인한 상기와 같은 문제점 때문에 고밀도 회로패턴에는 사용할 수 없다.The specifications of display devices such as electronic products, especially mobile phones and LCDs, are becoming more complex and dense. At the same time, the number and degree of integration of driver ICs for driving devices have become higher, requiring high-density circuit patterns, and the three-layer substrate cannot be used for high-density circuit patterns due to the above problems caused by adhesives.

상기 문제점을 개선하기 위하여, 증착, 스퍼터링, 이온 도금 또는 구리 도금에 의해 금속층을 형성시킨 접착제를 사용하지 않은 연성회로 2층 기판에 대한 연구가 진행되어 왔다.In order to improve the above problems, research has been conducted on a two-layer flexible circuit board that does not use an adhesive having a metal layer formed thereon by deposition, sputtering, ion plating, or copper plating.

연성회로 2층 기판을 제조하는 방법은 대략 2가지가 있다. 첫번째 방법은 금속층위에 폴리이미드 액을 코팅하여 이를 건조 경화시킨 후 필름형태로 제조하는 캐스팅 법이다. 다른 방법으로는 폴리이미드 필름상에 접착력을 향상시키는 표면처리를 하고 여기에 금속을 진공 코팅한 후 통전층으로 전기도금을 통하여 금속박막을 제조하는 도금법이 있다.There are approximately two methods of manufacturing a flexible circuit two-layer substrate. The first method is a casting method in which a polyimide solution is coated on a metal layer, dried and cured, and then produced in the form of a film. As another method, there is a plating method in which a surface treatment to improve adhesion is performed on a polyimide film, a metal is vacuum coated thereto, and then a metal thin film is manufactured through electroplating as a conductive layer.

접착제를 사용하지 않은 2층 기판의 경우에는 3층 기판에서와 같이 접착제와 금속박막 및 폴리이미드 필름간의 열팽창계수 차이에 의하여 치수정확도가 떨어지는 문제점은 해소가 되나 금속박막과 폴리이미드 필름사이의 접착력이 현저히 떨어지는 문제점이 발생한다.In the case of a two-layer substrate that does not use an adhesive, the problem of poor dimensional accuracy due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the adhesive and the metal thin film and the polyimide film is solved as in the three-layer substrate, but the adhesive strength between the metal thin film and the polyimide film is reduced. Significantly reduced problems arise.

필름과 증착금속 사이의 접착을 개선하기 위해서는 표면 처리된 폴리이미드 필름을 사용하거나 증착전 폴리이미드 필름의 표면을 처리하는 것이 바람직하다. 이와 같이 폴리이미드 필름의 표면 처리는 세정 뿐 아니라 폴리이미드 필름과 증착 금속 사이의 접착을 개선하기 위하여 행해진다.In order to improve the adhesion between the film and the deposition metal, it is preferable to use a surface-treated polyimide film or to treat the surface of the polyimide film before deposition. As such, the surface treatment of the polyimide film is performed not only for cleaning, but also for improving the adhesion between the polyimide film and the deposited metal.

필름에 대한 특정 표면 처리 수단에는 블래스팅(blasting), 헤어 라인 (hair line) 처리 및 엠보싱과 같은 기계적 처리, 코로나 방전, 플라즈마 처리와 같은 물리 화학적 처리, 용매, 산 또는 알칼리 등을 사용한 화학 용액 처리를 포함한다. 이들 수단 중에서, 진공 하의 처리인 산소 플라즈마 처리가 후속단계와의 연속성, 생산성, 내오염성, 접착, 필름의 열화 등을 고려하여 많이 이용되고 있다. 산소 플라즈마 처리는 필름이 이송되는 동안 연속적으로 수행되고 이어서 진공 증착되거나, 또는 독립적으로 행해질 수 있다.Specific surface treatment means for the film include blasting, mechanical treatment such as hair line treatment and embossing, physicochemical treatment such as corona discharge, plasma treatment, chemical solution treatment using a solvent, acid or alkali, etc. includes Among these means, oxygen plasma treatment, which is a treatment under vacuum, is widely used in consideration of continuity with subsequent steps, productivity, stain resistance, adhesion, deterioration of the film, and the like. The oxygen plasma treatment can be performed continuously while the film is being transferred followed by vacuum deposition, or it can be done independently.

이와 같이 플라즈마 처리는 세정 및 보다 양호한 접착을 위한 두가지 목적을 위해 수행하나 여전히 접착성과 내열성이 만족할만큼 향상되지 않는 문제점이 있었다. 또한, 플라즈마에 의하여 베이스 필름을 표면처리하는 경우 필름 표면 처리 속도가 약 1m/min 정도로서 생산성 향상을 위하여 처리 속도를 증가시켜야 하는 과제를 가지고 있었다.As such, the plasma treatment is performed for two purposes for cleaning and better adhesion, but there is still a problem in that adhesion and heat resistance are not improved to a satisfactory degree. In addition, when the base film is surface-treated by plasma, the film surface treatment speed is about 1 m/min, so there is a problem that the treatment speed must be increased in order to improve productivity.

한국특허공개문헌 제10-2006-0012152호 (2007.03.30 공개)Korean Patent Publication No. 10-2006-0012152 (published on March 30, 2007)

본 발명의 목적은, 구체적으로는 우수한 접착성, 내열성, 치수안정성을 갖도록 베이스 필름의 표면처리를 할 수 있는 연성회로기판 적층구조체의 제조장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for manufacturing a flexible printed circuit board laminate structure capable of surface-treating a base film to have excellent adhesion, heat resistance, and dimensional stability.

연성회로기판 적층구조체를 제조하는 방법은 베이스 필름을 표면처리하는 단계; 상기 베이스 필름에 타이층을 형성하는 단계; 상기 타이층이 형성된 상기 베이스 필름에 금속통전층을 형성하는 단계; 및 상기 금속통전층이 형성된 상기 베이스 필름에, 금속의 증착에 의해 금속도금층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 베이스 필름에 산소-아르곤 혼합가스를 사한 이온빔을 조사하여 표면처리 하는 것을 특징으로 한다.A method for manufacturing a flexible printed circuit board laminated structure includes the steps of surface-treating a base film; forming a tie layer on the base film; forming a metal conducting layer on the base film on which the tie layer is formed; and forming a metal plating layer by deposition of a metal on the base film on which the metal conducting layer is formed, wherein the base film is subjected to surface treatment by irradiating an ion beam using an oxygen-argon mixed gas.

상기 베이스 필름은 폴리이미드 필름인 것을 특징으로 한다. The base film is characterized in that it is a polyimide film.

상기 산소 아르곤 혼합가스는 산소함량이 50% 이하인 것을 특징으로 한다.The oxygen-argon mixed gas is characterized in that the oxygen content is 50% or less.

상기 산소 아르곤 혼합가스는 산소함량이 20 내지 40% 인것을 특징으로 한다.The oxygen-argon mixed gas is characterized in that the oxygen content is 20 to 40%.

상기 금속통전층 및 상기 금속도금층에 사용되는 재료는 구리인 것을 특징으로 한다.The material used for the metal conducting layer and the metal plating layer is characterized in that copper.

연성회로기판 적층구조체를 제조하는 장치는, 베이스 필름이 권출되는 권출 롤러; 상기 베이스 필름을 가이드하여 이송하는 필름 가이드 롤러; 이송된 상기 베이스 필름에 산소 아르곤 혼합가스를 사한 이온빔을 조사하여 표면처리를 수행하는 표면처리부; 표면처리된 상기 베이스 필름 상에 타이층을 형성하는 타이층 형성부; 표면처리된 상기 베이스 필름 상에 금속 통전층을 형성하는 금속 통전층 형성부; 상기 금속 통전층 상에, 금속도금층을 형성하는 금속 도금층 형성부; 및 상기 금속도금층이 형성된 상기 베이스 필름이 권취되는 권취 롤러를 포함한다.An apparatus for manufacturing a flexible printed circuit board laminated structure includes: an unwinding roller on which a base film is unwound; a film guide roller for guiding and transporting the base film; a surface treatment unit for performing surface treatment by irradiating an ion beam using an oxygen-argon mixed gas on the transferred base film; a tie layer forming unit for forming a tie layer on the surface-treated base film; a metal conductive layer forming unit for forming a metal conductive layer on the surface-treated base film; a metal plating layer forming part for forming a metal plating layer on the metal conducting layer; and a winding roller on which the base film on which the metal plating layer is formed is wound.

상기 타이층 형성부가 타이층을 형성하는 동안 베이스 필름이 접촉되는 제1 메인드럼을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The tie layer forming part is characterized in that it further comprises a first main drum to which the base film is in contact while forming the tie layer.

상기 제1 메인드럼은, 냉각장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.The first main drum is characterized in that it is provided with a cooling device.

상기 금속 도금층 형성부가 금속 도금층을 형성하는 동안 베이스 필름이 접촉되는 제2 메인드럼을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The metal plating layer forming unit may further include a second main drum to which the base film is in contact while the metal plating layer is formed.

상기 산소 아르곤 혼합가스는 산소함량이 50% 이하인 것을 특징으로 한다.The oxygen-argon mixed gas is characterized in that the oxygen content is 50% or less.

상기 산소 아르곤 혼합가스는 산소함량이 20 내지 40% 인것을 특징으로 한다.The oxygen-argon mixed gas is characterized in that the oxygen content is 20 to 40%.

본 발명의 기술적 사상에 따르면, 연성회로기판의 신뢰성에 큰 영향을 미치는 핀홀의 개수, 평균 입계 크기, 접착강도 및 인장강도 의 면에서 우수한 연성회로기판 적층구조체를 제조할 수 있는 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.According to the technical idea of the present invention, there is provided an apparatus and method for manufacturing a flexible printed circuit board laminated structure excellent in terms of the number of pinholes, average grain boundary size, adhesive strength and tensile strength, which have a great influence on the reliability of the flexible printed circuit board. can provide

도 1a 및 1b는 본 발명에서 따른 연성회로기판 적층구조체의 단면구조를 나타내는 도면이다.
도2는 본 발명에 의한 연성회로기판 적층구조체의 제조장치를 나타낸 도면이다.
도 3a 및 3b는 스퍼터링 파워의 인가에 따른 타이층과 구리 박막의 두께와의 관계 및 구리 도금막의 두께 균일도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 적층구조체의 제조장법에 의해 형성된 적층구조체의 굴곡특성과 비교예의 굴곡특성을 비교한 그래프이다.
도 5a 및 도 5b는 산소플라즈마에 의한 베이스 필름의 표면 상태 및 본 발명에 따른 이온빔 전처리에 의한 베이스 필름의 표면 상태를 도시하는 SEM 도면이다.
도 6은 산소플라즈마에 의하여 베이스 필름을 표면처리한 적층구조체의 내열성 테스트 결과를 나타낸 그래프이다.
1A and 1B are views showing a cross-sectional structure of a flexible printed circuit board laminated structure according to the present invention.
2 is a view showing an apparatus for manufacturing a flexible printed circuit board laminated structure according to the present invention.
3A and 3B are diagrams illustrating the relationship between the thickness of the tie layer and the copper thin film and the thickness uniformity of the copper plating film according to the application of sputtering power.
4 is a graph comparing the flexural characteristics of the laminated structure formed by the manufacturing method of the laminated structure according to the present invention and the flexural characteristics of the comparative example.
5A and 5B are SEM diagrams showing the surface state of the base film by oxygen plasma and the surface state of the base film by ion beam pretreatment according to the present invention.
6 is a graph showing the heat resistance test results of the laminated structure surface-treated with the base film by oxygen plasma.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시의 기술적 사상은 이하의 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시의 기술적 사상은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present disclosure, and methods for achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present disclosure is not limited to the following embodiments, but may be implemented in various different forms, and only the following embodiments complete the technical spirit of the present disclosure, and in the technical field to which the present disclosure belongs It is provided to fully inform those of ordinary skill in the scope of the present disclosure, and the technical spirit of the present disclosure is only defined by the scope of the claims.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present disclosure, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present disclosure, the detailed description thereof will be omitted.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 개시를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular. The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present disclosure. As used herein, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase.

또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the present disclosure, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the essence, order, or order of the components are not limited by the terms. When a component is described as being “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component is between each component. It should be understood that elements may be “connected,” “coupled,” or “connected.”

본 개시에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.As used herein, “comprises” and/or “comprising” refers to a referenced component, step, operation and/or element of one or more other components, steps, operations and/or elements. The presence or addition is not excluded.

어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성 요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명될 수 있다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재된 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위 또는 당해 기술 분야에 속한 통상의 기술자가 자명하게 이해할 수 있는 범위 내에서 구체적인 설명은 생략될 수 있다.A component included in one embodiment and a component having a common function may be described using the same name in another embodiment. Unless otherwise stated, the descriptions described in one embodiment may be applied to other embodiments, and specific descriptions will be omitted within the overlapping range or within the range that can be clearly understood by those skilled in the art. can

이하, 본 개시의 몇몇 실시예들에 대하여 첨부된 도면에 따라 상세하게 설명한다.Hereinafter, some embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments of the present invention and the accompanying drawings.

도 1a 및 1b는 본 발명에서 따른 연성회로기판 적층구조체의 단면구조를 나타내는 도면이다. 도 1a를 참조하면, 적층구조체(10)는 베이스 필름(BF;Base Film)상에 마련되는 타이층(SL;Seed Layer) 및 타이층(TL) 상에 마련되는 금속 도금층(MP;Metal Plating)을 포함한다. 도 1b를 참조하면, 적층구조체(11)는 베이스 필름(BF)의 전, 후면에 각각 마련되는 타이층(TL) 및 타이층(TL) 상에 각각 적층되는 금속 도금층(MP)을 포함한다.1A and 1B are views showing a cross-sectional structure of a flexible printed circuit board laminated structure according to the present invention. Referring to FIG. 1A , the laminated structure 10 includes a tie layer (SL) provided on a base film (BF) and a metal plating layer (MP) provided on the tie layer (TL). includes Referring to FIG. 1B , the laminated structure 11 includes a tie layer TL provided on the front and rear surfaces of the base film BF, respectively, and a metal plating layer MP stacked on the tie layer TL, respectively.

베이스 필름(BF)은 고분자 필름일 수 있다. 베이스 필름은 열적 안정성을 가지고 유리에 비해 가벼운 고분자 물질로 형성되어, 종래의 유리 기판을 대체할 수 있다. 예를 들어, 베이스 필름(BF)은 폴리이미드(Polyimide)로 형성될 수 있다. 폴리이미드는 연성회로기판(FPCB) 및 연성동박적층판(FCCL)의 핵심 재료이다. 베이스 필름(BF)은 인쇄회로기판으로 작동하기 위한 적정한 두께를 가질 수 있으며, 예를들어, 두께 12.5 내지 50 마이크로 미터의 두께를 가질 수 있다. The base film BF may be a polymer film. The base film is formed of a polymer material that has thermal stability and is lighter than glass, and can replace a conventional glass substrate. For example, the base film BF may be formed of polyimide. Polyimide is a key material for flexible circuit boards (FPCBs) and flexible copper clad laminates (FCCLs). The base film BF may have an appropriate thickness for operating as a printed circuit board, for example, may have a thickness of 12.5 to 50 micrometers.

타이층(TL)을 베이스 필름(BF)의 일면 또는 전,후면 양면에 적층될 수 있다. 타이층(TL)을 베이스 필름(BF)에 증착하는 공정은 다음과 같다.The tie layer TL may be laminated on one surface or both sides of the front and rear surfaces of the base film BF. A process of depositing the tie layer TL on the base film BF is as follows.

첫째로, 베이스 필름(BF)의 표면을 표면 활성화한다. 베이스 필름(BF)의 표면 활성화 단계는, 베이스 필름(BF)의 표면에너지를 증가시켜, 그 위에 적층되는 금속 도금층(MP)와의 접착력을 증가시킬 수 있다. First, the surface of the base film BF is surface-activated. In the step of activating the surface of the base film BF, the surface energy of the base film BF may be increased, thereby increasing adhesion with the metal plating layer MP laminated thereon.

표면 활성화 방법은 UV 표면처리, 플라즈마 표면처리 또는 이온빔 표면처리를 이용할 수 있다. The surface activation method may use UV surface treatment, plasma surface treatment, or ion beam surface treatment.

UV 표면처리는 분자와 광자간의 광화학적(photo-chemical) 분해를 이용한 것으로 표면의 거칠기를 증가시키고 고분자 체인을 절단시키거나 새로운 화학 결합을 형성하여 친수성 기능기를 증가시키는 표면개질 방법이다. 상기 UV 표면처리는 수평광 모드로, 200 내지 420 nm의 파장을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 UV 표면처리의 UV 조사세기는 10 내지 30 mW/cm2이며, 바람직하게는 15 내지 25 mW/cm2을 사용할 수 있고, 조사시간은 1분 내지 20분일 수 있으며, 바람직하게는 5분 내지 10분이나 이에 제한되는 것은 아니다.UV surface treatment is a surface modification method that uses photo-chemical decomposition between molecules and photons to increase surface roughness, cut polymer chains, or form new chemical bonds to increase hydrophilic functional groups. The UV surface treatment is a horizontal light mode, and a wavelength of 200 to 420 nm may be used, but is not limited thereto. In addition, the UV irradiation intensity of the UV surface treatment is 10 to 30 mW/cm2, preferably 15 to 25 mW/cm2 may be used, and the irradiation time may be 1 to 20 minutes, preferably 5 minutes to 10 minutes, but not limited thereto.

플라즈마 표면처리는 이온화되어 있으면서 전체적으로는 전기적 중성을 띠고 있는 기체인 플라즈마를 이용한 표면처리방법으로, 친수성 기능기를 증가시키는 표면개질 방법이다. 상기 플라즈마 처리는 아르곤 플라즈마, 질소 플라즈마 또는 산소 플라즈마로 이루어지 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있으나, 이제 제한되는 것은 아니다. 상기 플라즈마 표면처리는 각각 비활성 질소가스 및 반응성 산소가스 주입 분위기에서 50 내지 300 W 출력으로 이루어 지며, 100 내지 150 W 출력을 갖는 것이 바람직하나 이에 제한 되는 것은 아니다. 또한, 상기 플라즈마 표면처리는 150 내지 300 mTorr 이하의 공정압력을 갖으며, 바람직하게는 150 내지 200 mTorr이다. 처리시간은 3분 내지 10분일 수 있으며, 바람직하게는 5분이나 이에 제한되는 것은 아니다. 플라즈마 표면처리는 공정형 이온빔 소스를 이용하여 이루어질 수 있다.Plasma surface treatment is a surface treatment method using plasma, which is an ionized and electrically neutral gas as a whole, and is a surface modification method to increase hydrophilic functional groups. The plasma treatment may use one or more selected from the group consisting of argon plasma, nitrogen plasma, or oxygen plasma, but is not limited thereto. The plasma surface treatment is performed at 50 to 300 W output in an inert nitrogen gas and reactive oxygen gas injection atmosphere, respectively, and preferably has an output of 100 to 150 W, but is not limited thereto. In addition, the plasma surface treatment has a process pressure of 150 to 300 mTorr or less, preferably 150 to 200 mTorr. The treatment time may be 3 minutes to 10 minutes, preferably 5 minutes, but is not limited thereto. Plasma surface treatment may be performed using a process type ion beam source.

둘째로, 타이층(TL)을 스퍼터링으로 증착시킨다. Second, the tie layer TL is deposited by sputtering.

일반적으로 반도체 증착 기술은 크게 물리적 증착(Physical Vapor Deposition, PVD) 기술과 화학적 증착(Chemical Vapor Deposition, CVD) 기술, 그리고 플레이팅(Plating) 증착 기술로 나누어진다. In general, semiconductor deposition technology is largely divided into physical vapor deposition (PVD) technology, chemical vapor deposition (CVD) technology, and plating deposition technology.

물리적 증착(Physical Vapor Deposition : PVD) 기술은 목적하는 박막의 구성 원자를 포함 하는 고체의 타켓을 물리적인 작용(증발, 승화, 스퍼터링)에 의해 원자, 분자, 클러스터 상태로 해서 기판 표면에 수송하여 박막을 형성하는 방법이다. 스퍼터링(sputtering) 기법은 플라즈마 상태에서 이온화된 양이온 가스(Ar+)가 타겟(target)에 강하게 충돌하여 충돌한 에너지에 의해서 타겟(target) 물질이 기판 위에 증착되는 원리를 이용한 물리증착법(PVD)의 하나이다.Physical Vapor Deposition (PVD) technology transports a solid target containing the constituent atoms of the desired thin film into atoms, molecules, and clusters by physical action (evaporation, sublimation, sputtering) on the substrate surface and transports them to the surface of the thin film. way to form The sputtering technique is one of the physical vapor deposition (PVD) methods using the principle that the ionized cation gas (Ar+) in a plasma state strongly collides with the target and the target material is deposited on the substrate by the collision energy. .

본 발명에서 타이층(TL)의 형성은 주석(Sn)과 니켈(Ni)의 합금 스퍼터링 타겟에 전력을 투입하여 스퍼터링을 실시함으로써 이루어질 수 있다. 이때, 타이층(TL)의 두께는 10 내지 50 nm 범위로 의도하는 조건에 따라 다양하게 정해질 수 있다. 합금 스퍼터링 타깃의 결정립의 평균 입경이나, 편차는 특별히 한정되지 않는다.In the present invention, the formation of the tie layer TL may be performed by applying power to an alloy sputtering target of tin (Sn) and nickel (Ni) to perform sputtering. In this case, the thickness of the tie layer TL may be variously determined in a range of 10 to 50 nm depending on intended conditions. The average grain size and variation of the crystal grains of the alloy sputtering target are not particularly limited.

셋째로, 금속 도금층(MP)을 스퍼터링으로 증착시킨다.Third, the metal plating layer MP is deposited by sputtering.

금속 도금층(MP)은 타이층(TL) 공정과 연속공정으로 형성될 수 있다. 금속 도금층(MP)은 50 내지 300 nm 범위로 의도하는 조건에 따라 다양하게 정해질 수 있다. The metal plating layer MP may be formed by a process continuous with the tie layer TL process. The metal plating layer MP may be variously determined in a range of 50 to 300 nm depending on intended conditions.

본 발명에 따른 적층구조체(10)는 금속 도금층(MP)과 베이스 필름(BF) 사이의 밀착력 저하로 인한, 박리, 분리, 크랙, 핀홀, 결합으로 인한 저항 집중 등의 문제를 해소할 수 있다.The laminate structure 10 according to the present invention can solve problems such as peeling, separation, cracking, pinholes, and resistance concentration due to bonding due to a decrease in adhesion between the metal plating layer MP and the base film BF.

도2는 본 발명에 의한 연성회로기판 적층구조체의 제조장치(100)를 나타낸 도면이다. 연성회로기판 적층구조체의 제조장치(100)는 베이스 필름(1)에 타이층(TL) 및 금속 도금층(MP)을 적층하는 장치로, 히터(2), 표면처리 장치(3), 타이층 스퍼터링 캐소드(4a), 금속 통전층 스퍼터링 캐소드(4b), 금속 도금층 스퍼터링 캐소드(5), 제1 메인드럼(6), 제2 메인드럼(7), 필름 가이드 롤러(8), 권출 롤러(9), 권취 롤러(12)를 포함할 수 있다. 연성회로기판 적층구조체의 제조장치(100)는 내부를 진공상태로 만드는 진공챔버(13,14,15)를 포함할 수 있다. 2 is a view showing an apparatus 100 for manufacturing a flexible printed circuit board laminated structure according to the present invention. The apparatus 100 for manufacturing a flexible circuit board laminated structure is an apparatus for laminating a tie layer (TL) and a metal plating layer (MP) on a base film (1), and a heater (2), a surface treatment apparatus (3), a tie layer sputtering Cathode (4a), metal conducting layer sputtering cathode (4b), metal plating layer sputtering cathode (5), first main drum (6), second main drum (7), film guide roller (8), unwinding roller (9) , may include a winding roller 12 . The apparatus 100 for manufacturing the flexible printed circuit board laminated structure may include vacuum chambers 13, 14, and 15 for making the inside of the laminated structure in a vacuum state.

베이스 필름(1)은 고분자 필름일 수 있다. 베이스 필름(1)은 열적 안정성을 가지고 유리에 비해 가벼운 고분자 물질로 형성되어, 종래의 유리 기판을 대체할 수 있다. 예를 들어, 베이스 필름(1)은 폴리이미드(Polyimide)로 형성될 수 있다.The base film 1 may be a polymer film. The base film 1 is formed of a polymer material that has thermal stability and is lighter than glass, and can replace a conventional glass substrate. For example, the base film 1 may be formed of polyimide.

히터(2)는 베이스 필름(1)을 가열하여 권출 된 폴리이미드 필름을 예열하는 장치일 수 있다. 히터(2)는 예를 들어, 적외선 히터일 수 있다. 히터(2)는 베이스 필름(1)을 60도 내지 80도 까지 가열하여, 베이스 필름(1)의 표면 활성화를 용이하게 할 수 있다. The heater 2 may be a device for preheating the unwound polyimide film by heating the base film 1 . The heater 2 may be, for example, an infrared heater. The heater 2 heats the base film 1 to 60 to 80 degrees, thereby facilitating surface activation of the base film 1 .

표면처리 장치(3)는 플라즈마를 이용하여 베이스 필름을 표면처리 함으로써 접착력을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 따른 표면처리 장치(3)는 혼합가스를 이온빔으로 조사하여 적층구조체의 내열접착강도, 동박인장강도, 초기접착강도, 핀홀 개수에서 우수한 효과를 가질 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 표면처리 장치(3)는 아르곤(Ar) 가스와 산소(O2)가스의 혼합가스를 이온빔으로 조사할 수 있다. 아르곤 가스와 산소 가스의 혼합 비율은 산소 함량이 10 내지 50%일 수 있으며, 바람직하게는 20 내지 40% 이하일 수 있다. The surface treatment apparatus 3 may improve adhesion by surface-treating the base film using plasma. The surface treatment apparatus 3 according to the present invention can have excellent effects in heat-resistant adhesive strength, copper foil tensile strength, initial adhesive strength, and number of pinholes of the laminated structure by irradiating the mixed gas with an ion beam. Specifically, the surface treatment apparatus 3 according to the present invention may irradiate a mixed gas of argon (Ar) gas and oxygen (O 2 ) gas with an ion beam. The mixing ratio of argon gas and oxygen gas may have an oxygen content of 10 to 50%, preferably 20 to 40% or less.

항 목item 제1 비교예Comparative Example 1 제2 비교예2nd comparative example 제3 비교예3rd comparative example 실시예Example 동박두께 편차(μm)Copper thickness deviation (μm) ±0.8±0.8 ±0.8±0.8 ±0.8±0.8 ±0.35±0.35 Pin hole 개수Number of pin holes 3535 2525 5555 88 평균입계크기(㎛)Average grain size (㎛) 2 ~ 32-3 3 ~ 53 to 5 0.7 ~ 1.00.7 to 1.0 0.1 ~ 0.30.1 to 0.3 초기접착강도(kgf/cm)Initial adhesive strength (kgf/cm) 0.650.65 0.680.68 0.70.7 0.80.8 내열접착강도(kgf/cm)Heat-resistant adhesive strength (kgf/cm) 0.350.35 0.380.38 0.40.4 0.450.45 동박인장강도Copper Foil Tensile Strength 3838 3838 3838 7575

본 실시예에 따른 표면처리를 통해 제조된 적층구조체는 비교예 대비 우수한 퀄리티를 지닌 것으로 실험 결과가 나타났다. 표 1을 참조하면, 동박두께 편차의 경우, 본 실시예는 두께 편차가 0.35 마이크로미터 수준이었는데 반해, 제1 비교예 내지 제3 비교에는 0.8 마이크로미터 수준의 두께 편차가 나타났다. 이는, 도금액의 첨가제에서 함유되어 있는 특수한 레벨러의 반응작용에 의한 효과로 분석되었다. The experimental results showed that the laminated structure manufactured through the surface treatment according to the present example had superior quality compared to the comparative example. Referring to Table 1, in the case of copper foil thickness deviation, this Example showed a thickness deviation of 0.35 micrometers, whereas in Comparative Examples 1 to 3, a thickness deviation of 0.8 micrometers was observed. This was analyzed as an effect due to the reaction action of a special leveler contained in the additive of the plating solution.

표 1을 참조하면, 핀홀의 경우에는, 본 실시예가 제1 비교예(35개), 제2 비교예(25개), 제3 비교예(55)개에 비교하여 8개에 불과한 것으로 나타났다. 이는, 도금시 충진하는 캐리어의 특성 및 구리 결정 사이즈가 비교예 대비 낮으므로 충진밀도가 상승 하여 더욱 치밀하게 도금이 되면서 핀홀이 적게 발생하는 것으로 분석되었다. Referring to Table 1, in the case of pinholes, it was found that there were only 8 pinholes in this embodiment compared to the first comparative example (35 pieces), the second comparative example (25 pieces), and the third comparative example (55 pieces). It was analyzed that since the characteristics of the carrier and the copper crystal size to be filled during plating were lower than those of the comparative example, the packing density increased and the pinholes were less generated while plating more densely.

표 1을 참조하면, 초기접착강도의 경우, 본 실시예에 따른 접착강도가 제1 비교예 내지 제3 비교예보다 높은 것으로 나타나, 접착강도가 개선된 것으로 확인하였다. 이는, 금속 도금층(구리)의 증착 전에 타이층으로 사용한 N-Cr-Sn 합금의 조성비를 통해 주석의 미소 함량이 동박막과 폴리이미드 필름 표면에서 아교역할을 하면서 접착력이 개선된 것으로 확인 하였다.Referring to Table 1, in the case of the initial adhesive strength, the adhesive strength according to this example was higher than that of Comparative Examples 1 to 3, confirming that the adhesive strength was improved. It was confirmed that, through the composition ratio of the N-Cr-Sn alloy used as the tie layer before the deposition of the metal plating layer (copper), the micro-content of tin played a role as a glue on the surface of the copper thin film and the polyimide film, and the adhesion was improved.

표 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 내열접착 강도가 비교예 대비 개선된 것으로 나타났다. 이는, 구리로 형성된 금속 도금층 자체의 내열성이 우수하 때문인 것으로 분석된다.Referring to Table 1, it was found that the heat-resistant adhesive strength according to the present example was improved compared to the comparative example. This is analyzed to be because the heat resistance of the metal plating layer itself formed of copper is excellent.

표 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 적층구조체의 인장강도가 비교예 대비 개선된 것으로 나타난다. 이는 도금액 첨가제에서 비교예 대비 광택제의 성분에서 아민의 성분조성비를 최적화 함에따라 금속 도금층의 강도가 상승되어 인장강도가 상승한 것으로 분석된다. Referring to Table 1, it is shown that the tensile strength of the laminated structure according to the present embodiment is improved compared to the comparative example. It is analyzed that the strength of the metal plating layer is increased as the composition ratio of amine in the component of the brightener is optimized compared to the comparative example in the plating solution additive, and the tensile strength is increased.

타이층 스퍼터링 캐소드(4a)는 베이스 필름(1)이 제1 메인드럼(6)과 접촉해 있는 동안 스퍼터링을 통해 타이층을 형성한다. 금속 통전층 스퍼터링 캐소드(4b)는 베이스 필름(1)이 제1 메인드럼(6)과 접촉해 있는 동안 스퍼터링을 통해 금속 통전층을 형성한다. The tie layer sputtering cathode 4a forms a tie layer through sputtering while the base film 1 is in contact with the first main drum 6 . The metal conducting layer sputtering cathode 4b forms a metallic conducting layer through sputtering while the base film 1 is in contact with the first main drum 6 .

금속 도금층 스퍼터링 캐소드(5)는 타이층 및 금속 통전층이 형성된 베이스 필름(1) 상에 금속 도금층을 증착할 수 있다. 금속 도금층 스퍼터링 캐소드(5)는 베이스 필름(1)이 제2 메인드럼(7)과 접촉해 있는 동안 스퍼터링을 통해 금속 도금층을 형성한다. The metal plating layer sputtering cathode 5 may deposit a metal plating layer on the base film 1 on which the tie layer and the metal conducting layer are formed. Metal plating layer sputtering The cathode 5 forms a metal plating layer through sputtering while the base film 1 is in contact with the second main drum 7 .

제1 메인드럼(6)과 제2 메인드럼(7)은 베이스 필름(1)을 일 방향으로 가이드하는 역할을 수행한다. 제1 메인드럼(6)과 제2 메인드럼(7)은 공정 수행시 발생하는 높은 열로부터 베이스 필름(1)이 손상되는 것을 방지하기 위해 냉각시스템을 구비할 수 있다.The first main drum 6 and the second main drum 7 serve to guide the base film 1 in one direction. The first main drum 6 and the second main drum 7 may include a cooling system to prevent the base film 1 from being damaged by high heat generated during the process.

권출 롤러(9)는 롤(roll) 형상으로 말린 베이스 필름(1)을 일 방향으로 사출시키는 롤러일 수 있다. 권취 롤러(12)는 공정이 완료된 베이스 필름(1)을 일 방향으로 말아 수납하는 롤러일 수 있다. 권출 롤러(9)와 권취 롤러(12)는 베이스 필름(1)의 양단에 결합함으로써, 베이스 필름(1)에 적정한 장력을 제공할 수 있다. The unwinding roller 9 may be a roller for ejecting the rolled base film 1 in one direction in a roll shape. The winding roller 12 may be a roller for accommodating the base film 1 on which the process is completed by rolling in one direction. The unwinding roller 9 and the winding roller 12 are coupled to both ends of the base film 1 , thereby providing an appropriate tension to the base film 1 .

이하, 이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 연성회로기판 적층구조체의 제조장치(100)의 동작 방식에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, an operation method of the apparatus 100 for manufacturing a flexible printed circuit board laminated structure according to the present invention having the above configuration will be described in detail.

먼저, 베이스 필름(1)이 일정 장력으로 권출 롤러(9)로부터 권출된다. 권출된 베이스 필름(1)은 필름 가이드 롤러(8) 와 (8b) 사이에서 히터(2)에 의해 가열되고, 이어서 표면처리 장치(3)에 의해 표면처리된다. 이러한 표면처리의 예로서는, 플라즈마를 의하여 폴리이미드 필름을 표면처리 함으로써 접착력을 향상시키는 방법을 들 수 있다.First, the base film 1 is unwound from the unwinding roller 9 with a constant tension. The unwound base film 1 is heated by a heater 2 between the film guide rollers 8 and 8b, and then surface-treated by a surface treatment device 3 . As an example of such a surface treatment, the method of improving adhesive force by surface-treating a polyimide film by plasma is mentioned.

이후, 베이스 필름(1)은 필름 가이드 롤러(8c)를 거쳐 제1 메인드럼(6)으로 이송된다. 베이스 필름(1)이 제1 메인드럼(6)에 접촉해 있는 동안, 타이층 스퍼터링 캐소드(4a)에 의해 타이층이 먼저 형성되게 되고, 그 다음으로 금속 통전층 스퍼터링 캐소드(4b)에 의해 타이층상에 금속 통전층이 형성되게 된다. 스퍼터링을 수행하는 방식은 기존에 주지된 바와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다. 금속 통전층은 예를 들어, 구리, 금, 은, 알루미늄 등의 금속 소재로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Thereafter, the base film 1 is transferred to the first main drum 6 via the film guide roller 8c. While the base film 1 is in contact with the first main drum 6, a tie layer is first formed by a tie layer sputtering cathode 4a, and then a tie layer is formed by a metal conducting layer sputtering cathode 4b. A metal conducting layer is formed on the layer. Since the method of performing sputtering is the same as previously known, a description thereof will be omitted. The metal conducting layer may be formed of, for example, a metal material such as copper, gold, silver, or aluminum, but is not limited thereto.

이후, 베이스 필름(1)은 제2 메인드럼(7)으로 이송된다. 도금층 스퍼터링 캐소드(5)는 베이스 필름이 제2 메인드럼(7)에 접촉해 있는 동안, 구리 통전층 상에 구리 도금층을 증착시킨다. 예를 들어, 도금층 스퍼터링 캐소드(5)는 전자총과 금속괴로 구성될 수 있다. 전자총은 금속괴에 전자빔을 조사하여 금속의 증발(evaporation)을 발생시키고, 증발된 구리 성분이 베이스 필름에 증착될 수 있다. 스퍼터링 장치는 전술한 예시에 한정되지 않으면 다양한 스퍼터링 장치들이 이용될 수 있다.Thereafter, the base film 1 is transferred to the second main drum 7 . The plating layer sputtering cathode 5 deposits a copper plating layer on the copper conducting layer while the base film is in contact with the second main drum 7 . For example, the plating layer sputtering cathode 5 may be composed of an electron gun and a metal ingot. The electron gun irradiates an electron beam to the metal mass to cause evaporation of the metal, and the evaporated copper component may be deposited on the base film. If the sputtering apparatus is not limited to the above-described examples, various sputtering apparatuses may be used.

구리도금층이 형성된 베이스 필름(1)은, 이후 권취 롤러(12)에 권취된다.The base film 1 on which the copper plating layer is formed is then wound on a winding roller 12 .

본 발명의 연성회로기판 적층구조체의 제조장치(100)는 모든 구성요소가 진공챔버(13,14,15) 내에 구비되고, 따라서 모든 제조공정이 진공 상태에서 수행되게 된다. 종래에는 구리통전층까지 형성된 폴리이미드 필름을 진공챔버 내부에서가 아닌 외부 대기로 노출한 후, 습식도금 공정을 통해 구리도금층을 형성하게 되나, 본 발명에서는 이상에서 알 수 있는 바와 같이 진공챔버(13,14,15) 내부에서 증착에 의해 즉, 건식도금법으로 폴리이미드 필름에 구리도금층을 형성하도록 함으로써 종래의 습식도금 공정을 대체하고 있다.In the apparatus 100 for manufacturing a flexible printed circuit board laminated structure of the present invention, all components are provided in the vacuum chambers 13, 14, and 15, and therefore all manufacturing processes are performed in a vacuum state. Conventionally, the copper plating layer is formed through a wet plating process after the polyimide film formed up to the copper conducting layer is exposed to the outside atmosphere instead of inside the vacuum chamber. ,14,15) is replacing the conventional wet plating process by forming a copper plating layer on the polyimide film by internal deposition, that is, by dry plating.

따라서, 본 발명에 의하면 구리통전층이 형성된 폴리이미드 필름이 대기에 의해 산화되거나, 외부 대기에 존재하는 먼지 등에 의해 오염될 염려가 없다.Therefore, according to the present invention, there is no fear that the polyimide film on which the copper conducting layer is formed is oxidized by the atmosphere or contaminated by dust present in the external atmosphere.

또한, 종래의 습식도금 공정에서 구리도금층을 형성하기 위해 사용하는 황산구리 수용액 등의 화학물질을 전혀 사용하지 않으므로, 이러한 화학물질에 의한 환경오염을 방지할 수 있다In addition, since chemical substances such as aqueous copper sulfate solution used to form the copper plating layer in the conventional wet plating process are not used at all, environmental pollution caused by these chemicals can be prevented.

도 3a 및 3b는 스퍼터링 파워의 인가에 따른 타이층과 구리 박막의 두께와의 관계 및 구리 도금막의 두께 균일도를 나타낸 도면이다.3A and 3B are diagrams showing the relationship between the thickness of the tie layer and the copper thin film and the thickness uniformity of the copper plating film according to the application of sputtering power.

도 3a는 구리 통전층을 증착하는 스퍼터링 공정에 있어서 스퍼터링 파워의 인가에 따른 타이층과 구리 박막의 두께와의 관계를 나타내는 그래프이다.3A is a graph showing the relationship between the thickness of the tie layer and the copper thin film according to the application of sputtering power in a sputtering process of depositing a copper conductive layer.

도 3a를 참조하면, 스퍼터 파워가 증가함에 따라 동박막의 두께가 선형적으로 증가하는 것을 확인할 수 있다. 인가 전력이 높아지는 부분에서는 re-sputter 현상(스퍼터 입자가 기판에서 힘이 너무 가해지면 다시 튀어 나오는 현상)으로 인해 다시 튀어나오는 입자와 코팅되는 입자 간의 충돌로 인하여 다소 스퍼터 수율(yield)이 낮아지는 현상이 발생할 수 있다.Referring to FIG. 3A , it can be seen that the thickness of the copper thin film increases linearly as the sputtering power increases. In the part where the applied power is increased, the sputter yield is somewhat lowered due to the collision between the re-sputtered particles and the coated particles due to the re-sputter phenomenon (the phenomenon in which sputtered particles bounce back when too much force is applied from the substrate) This can happen.

도 3b는 스퍼터링으로 도금한 구리 도금막의 두께 균일도를 나타낸 그래프이다.3B is a graph showing the thickness uniformity of a copper plating film plated by sputtering.

도 3b는, 측정 방식은 매 1미터 간격으로 총 55개 포인트를 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하면서 면저항을 측정 하여 이를 그래프로 나타낸 것으로 총 30미터를 이와 같은 방식으로 측정하여 평균값을 각 포인트 별로 계산하여 그리프화 하였다 결론적으로 3,000

Figure pat00001
±3% 이내에서 박막이 형성됨을 수치상으로 확인 하였다.3b, the measurement method is to measure the sheet resistance while moving a total of 55 points from left to right at intervals of 1 meter and show this as a graph. In conclusion, 3,000
Figure pat00001
It was numerically confirmed that a thin film was formed within ±3%.

도 4는 본 발명에 따른 적층구조체의 제조장법에 의해 형성된 적층구조체의 굴곡특성과 비교예의 굴곡특성을 비교한 그래프이다.4 is a graph comparing the flexural characteristics of the laminated structure formed by the manufacturing method of the laminated structure according to the present invention and the flexural characteristics of the comparative example.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 적층구조체의 굴곡특성이 5만회 이상의 구부림 시도에서도 크랙이 발생하지 않아 저항이 유지되는 것을 확인할 수 있는 반면, 국내외 타사에서 제조한 비교예는 적게는 4만회 많게는 7만회부터 크랙이 발생하며 저항이 급격이 상승하는 것을 확인할 수 있다. 이러한 효과는 본 발명에 따른 적층구조체의 도금 기술의 우수성에 의한 것으로 분석된다.Referring to FIG. 4 , it can be seen that the flexural characteristics of the laminated structure according to the present invention do not generate cracks even after bending attempts of 50,000 times or more, so that the resistance is maintained, while the comparative examples manufactured by domestic and foreign companies have as little as 40,000 times and as much as 40,000 times. It can be seen that cracks occur from 70,000 cycles and the resistance rises sharply. This effect is analyzed to be due to the superiority of the plating technology of the laminated structure according to the present invention.

도 5a 및 도 5b는 산소플라즈마에 의한 베이스 필름의 표면 상태 및 본 발명에 따른 이온빔 전처리에 의한 베이스 필름의 표면 상태를 도시하는 SEM 도면이다. 5A and 5B are SEM diagrams showing the surface state of the base film by oxygen plasma and the surface state of the base film by ion beam pretreatment according to the present invention.

도 5a를 참조하면, 산소플라즈마로 표면처리한 베이스 필름 샘플의 표면 거칠기가 도시되고, 도 5b를 참조하면 산소-아르곤 혼합가스를 조사 한 이온빔에 의하여 표면처리한 베이스 필름 샘플의 표면 거칠기가 도시된다. Referring to FIG. 5a, the surface roughness of the base film sample surface-treated with oxygen plasma is shown. Referring to FIG. 5b, the surface roughness of the base film sample surface-treated by an ion beam irradiated with an oxygen-argon mixed gas is shown. .

산소플라즈마로 표면처리한 베이스 필름은 표면의 거칠기가 25 μm 두께를 기준으로 평균제곱근 37.16

Figure pat00002
으로 나타난 반면, 본 발명에 따른 산소-아르곤 혼합가스를 조사한 이온빔에으로 표면처리한 베이스 필름은 표면의 거칠기가 25 μm 두께를 기준으로 평균제곱근 13.42
Figure pat00003
으로 나타나, 거칠기가 36%수준으로 낮아진 것으로 나타났다.The base film surface-treated with oxygen plasma has a surface roughness of 37.16 root mean square based on a thickness of 25 μm.
Figure pat00002
On the other hand, the base film surface-treated with an ion beam irradiated with an oxygen-argon mixed gas according to the present invention had a surface roughness of 13.42 root mean square based on a thickness of 25 μm.
Figure pat00003
, and the roughness was lowered to the level of 36%.

도 6은 산소플라즈마에 의하여 베이스 필름을 표면처리한 적층구조체의 내열성 테스트 결과를 나타낸 그래프이다. 6 is a graph showing the heat resistance test results of the laminated structure surface-treated with the base film by oxygen plasma.

도 6을 참조하면, 본 발명의 기술적 사상을 적용한 적층구조체(FEM)가 종래 적층구조체(A,B,C)에 비해 내열성 테스트 결과 내열성이 향상되는 것으로 나타났다.Referring to FIG. 6 , as a result of a heat resistance test, the laminate structure (FEM) to which the technical idea of the present invention is applied has improved heat resistance compared to the conventional laminate structures (A, B, C).

본 발명인 연성회로기판 적층구조체의 제조방법은 전자 제품의 든 분야, 예를 들어, 연성회로기판 뿐 아니라 TAB, COF 및 BGA와 같은 결합을 요하는 회로기판에 적용될 수 있다.The method of manufacturing a flexible circuit board laminate structure according to the present invention can be applied to all fields of electronic products, for example, not only a flexible circuit board but also a circuit board requiring bonding such as TAB, COF, and BGA.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.As mentioned above, although the present invention has been described in detail through specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible by those of ordinary skill within the scope of the technical spirit of the present invention. .

MP : 금속 도금층 TL : 타이층
BF, 1 : 베이스 필름 10, 11 : 연성회로기판 적층구조체
100 : 연성회로기판 적층구조체 제조장치
2 : 히터 3 : 표면처리부
4a : 타이층 스퍼터링 캐소드 4b : 금속 통전층 스퍼터링 캐소드
5 : 금속 도금층 스퍼터링 캐소드 6 : 제1 메인드럼
7 : 제2 메인드럼 8a ~ 8f : 필름 가이드 롤러
9 : 권출 롤러 12 : 권취 롤러
13,14,15 : 진공 챔버
MP: metal plating layer TL: tie layer
BF, 1: Base film 10, 11: Flexible circuit board laminated structure
100: flexible circuit board laminated structure manufacturing device
2: Heater 3: Surface treatment part
4a: tie layer sputtering cathode 4b: metal conducting layer sputtering cathode
5: metal plating layer sputtering cathode 6: first main drum
7: 2nd main drum 8a ~ 8f: film guide roller
9: unwinding roller 12: winding roller
13,14,15: vacuum chamber

Claims (11)

연성회로기판 적층구조체를 제조하는 방법에 있어서,
베이스 필름을 표면처리하는 단계;
상기 베이스 필름에 타이층을 형성하는 단계; 및
상기 타이층이 형성된 상기 베이스 필름에, 금속의 증착에 의해 금속도금층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 베이스 필름에 산소-아르곤 혼합가스를 사한 이온빔을 조사하여 표면처리 하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판 적층구조체의 제조방법.
A method for manufacturing a flexible circuit board laminated structure, the method comprising:
surface treatment of the base film;
forming a tie layer on the base film; and
Forming a metal plating layer by deposition of a metal on the base film on which the tie layer is formed,
A method of manufacturing a flexible circuit board laminate structure, characterized in that the base film is surface-treated by irradiating an ion beam using an oxygen-argon mixed gas.
제 1 항에 있어서,
상기 베이스 필름은 폴리이미드 필름인 것을 특징으로 하는 연성회로기판 적층구조체의 제조방법.
The method of claim 1,
The base film is a method of manufacturing a flexible circuit board laminate structure, characterized in that the polyimide film.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 산소-아르곤 혼합가스는 산소함량이 50% 이하인 것을 특징으로 하는 연성회로기판 적층구조체의 제조방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The oxygen-argon mixed gas has an oxygen content of 50% or less.
제 3 항에 있어서,
상기 산소-아르곤 혼합가스는 산소함량이 20 내지 40% 인것을 특징으로 하는 연성회로기판 적층구조체의 제조방법.
4. The method of claim 3,
The oxygen-argon mixed gas is a method of manufacturing a flexible printed circuit board laminate structure, characterized in that the oxygen content of 20 to 40%.
제 1 항에 있어서,
상기 금속도금층을 형성하는 단계 이전에,
상기 타이층이 형성된 상기 베이스 필름에 금속통전층을 형성하는 단계를 더 포함하는 연성회로기판 적층구조체의 제조방법.
The method of claim 1,
Before the step of forming the metal plating layer,
The method of manufacturing a flexible printed circuit board laminate structure further comprising the step of forming a metal conducting layer on the base film on which the tie layer is formed.
연성회로기판 적층구조체를 제조하는 장치에 있어서,
베이스 필름이 권출되는 권출 롤러;
상기 베이스 필름을 가이드하여 이송하는 필름 가이드 롤러;
이송된 상기 베이스 필름에 산소 아르곤 혼합가스를 사한 이온빔을 조사하여 표면처리를 수행하는 표면처리부;
표면처리된 상기 베이스 필름 상에 타이층을 형성하는 타이층 형성부;
상기 타이층 상에, 금속도금층을 형성하는 금속 도금층 형성부; 및
상기 금속도금층이 형성된 상기 베이스 필름이 권취되는 권취 롤러를 포함하는 연성회로기판 적층구조체의 제조장치.
An apparatus for manufacturing a flexible circuit board laminated structure, comprising:
an unwinding roller on which the base film is unwound;
a film guide roller for guiding and transporting the base film;
a surface treatment unit for performing surface treatment by irradiating an ion beam using an oxygen-argon mixed gas on the transferred base film;
a tie layer forming unit for forming a tie layer on the surface-treated base film;
a metal plating layer forming part for forming a metal plating layer on the tie layer; and
and a winding roller on which the base film on which the metal plating layer is formed is wound.
제 6 항에 있어서,
상기 타이층 형성부가 타이층을 형성하는 동안 베이스 필름이 접촉되는 제1 메인드럼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판 적층구조체의 제조장치.
7. The method of claim 6,
and a first main drum to which the base film is in contact while the tie layer forming unit forms the tie layer.
제 7 항에 있어서,
상기 제1 메인드럼은, 냉각장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판 적층구조체의 제조장치.
8. The method of claim 7,
The first main drum is an apparatus for manufacturing a flexible printed circuit board laminated structure, characterized in that it includes a cooling device.
제 6 항에 있어서,
상기 금속 도금층 형성부가 금속 도금층을 형성하는 동안 베이스 필름이 접촉되는 제2 메인드럼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판 적층구조체의 제조장치.
7. The method of claim 6,
and a second main drum to which the base film is in contact while the metal plating layer forming unit forms the metal plating layer.
제 6 항에 있어서,
상기 산소 아르곤 혼합가스는 산소함량이 50% 이하인 것을 특징으로 하는 연성회로기판 적층구조체의 제조장치.
7. The method of claim 6,
The apparatus for manufacturing a flexible circuit board laminate structure, characterized in that the oxygen-argon mixed gas has an oxygen content of 50% or less.
제 6 항에 있어서,
표면처리된 상기 베이스 필름 상에 금속 통전층을 형성하는 금속 통전층 형성부를 더 포함하는 연성회로기판 적층구조체의 제조장치.
7. The method of claim 6,
The apparatus for manufacturing a flexible printed circuit board laminate structure further comprising a metal conducting layer forming part for forming a metal conducting layer on the surface-treated base film.
KR1020200021790A 2020-02-21 2020-02-21 Method manufacturing structure for flexible printed circuit board and device thereof KR20210106811A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200021790A KR20210106811A (en) 2020-02-21 2020-02-21 Method manufacturing structure for flexible printed circuit board and device thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200021790A KR20210106811A (en) 2020-02-21 2020-02-21 Method manufacturing structure for flexible printed circuit board and device thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210106811A true KR20210106811A (en) 2021-08-31

Family

ID=77489620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200021790A KR20210106811A (en) 2020-02-21 2020-02-21 Method manufacturing structure for flexible printed circuit board and device thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210106811A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117042310A (en) * 2023-09-14 2023-11-10 广东省广新离子束科技有限公司 Production equipment and production method of glue-free flexible copper-clad plate

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060012152A (en) 2004-08-02 2006-02-07 도레이새한 주식회사 Method manufacturing structure for flexible printed circuit board

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060012152A (en) 2004-08-02 2006-02-07 도레이새한 주식회사 Method manufacturing structure for flexible printed circuit board

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117042310A (en) * 2023-09-14 2023-11-10 广东省广新离子束科技有限公司 Production equipment and production method of glue-free flexible copper-clad plate
CN117042310B (en) * 2023-09-14 2024-03-26 广东省广新离子束科技有限公司 Production equipment and production method of glue-free flexible copper-clad plate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5364707A (en) Metal-film laminate resistant to delamination
US8187722B2 (en) Copper foil with carrier sheet, method for manufacturing copper foil with carrier sheet, and surface-treated copper foil with carrier sheet
US7507434B2 (en) Method and apparatus for laminating a flexible printed circuit board
JP4754402B2 (en) Copper foil with carrier foil, method for producing copper foil with carrier foil, surface-treated copper foil with carrier foil, and copper-clad laminate using the surface-treated copper foil with carrier foil
EP0773710A1 (en) Flexible printed wiring board
KR102107663B1 (en) Flexible copper clad laminate and method for manufacturing the same
KR101203308B1 (en) A two layer film, a method of manufacturing a two layer film, and a method of manufacturing a printed circuit board
JP2014053410A (en) Production method and production apparatus of double side metal laminate film, and manufacturing method of flexible double side printed wiring board
KR20210106811A (en) Method manufacturing structure for flexible printed circuit board and device thereof
TWI510673B (en) 2-layer flexible substrate and manufacturing method thereof
KR20120053195A (en) Laminated structure for a flexible circuit board having a improved heat resistance adhesive strength and manufacturing method the same
JP7285431B2 (en) Vacuum deposition apparatus and vacuum deposition method
JP7311839B2 (en) Method for manufacturing copper-clad laminate
JP2006310360A (en) Substrate for flexible printed circuit
JP2006310359A (en) Substrate for flexible printed circuit
KR20210117065A (en) Device manufacturing stacked structure for printed circuit board using sputtering method and methode operating thereof
KR102175755B1 (en) Flexible copper clad laminate and method for manufacturing the same
TW202226911A (en) Copper member, conductor for printed wiring board, member for printed wiring board, printed wiring board, printed circuit board, and manufacturing methods therefor
JP2008050638A (en) Method of manufacturing metallized plastic film base material, and vacuum film deposition apparatus
KR102218282B1 (en) Method manufacturing stacked structure for printed circuit board comprising ternary-compound and device operating thereof
JP2015076610A (en) Surface-treated copper foil and copper-clad laminate plate including the same, printed circuit board using the same, and method for manufacturing the same
KR101211559B1 (en) A method for preparing a electromagnetic interference film
JPH03225995A (en) Wiring board
JP2006310358A (en) Substrate for flexible printed circuit
JP2023037942A (en) flexible substrate

Legal Events

Date Code Title Description
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application
E801 Decision on dismissal of amendment