KR20230101598A - 도금용 잉크 조성물 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속 이온, 비점이 120℃ 이상, 180℃ 이하인 제1 용매 및 비점이 250℃ 이상, 289℃ 이하인 제2 용매를 포함하는 도금용 잉크 조성물 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것으로, 조성물의 안정성 및 제조된 인쇄회로기판의 절연층과 회로 패턴의 접착력이 향상된다.
Description
본 발명은 도금용 잉크 조성물 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 도금용 잉크 조성물은 저장 안정성이 높고, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 인쇄회로기판은 동 박리강도로 측정되는 절연층과 회로 패턴의 접착력이 향상된다.
인쇄전자(Printed Electronics)는 다양한 기판(플라스틱, 필름, 종이, 유리 등)에 전도성, 절연성, 반도체성 등의 기능성 잉크를 인쇄하듯이 찍어내는 방식으로 만들어진 전자회로 또는 전자제품의 통칭이다.
인쇄전자 기술은 인쇄가 가능한 기능성 잉크 소재를 인쇄 공정을 통해, 종래 사용되던 복잡하고 고비용의 사진식각기법(photolithography)과 비교하여 공정 단계를 획기적으로 감소시키고 다양한 전자 소자를 유해물질 배출이 거의 없이 제조하는 친환경 기술에 해당한다.
이러한 장점들을 지니고 있는 인쇄전자 기술은 주로 LCD 디스플레이, 태양광 모듈, OLED 조명, 디스플레이, 터치패널 등에서 실용화되었고, 각종 센서 및 RFID 기술에서도 적용되고 있으며, 최근에는 그간 별로 적용되지 않았던 PCB 분야에 대한 기술 개발에도 적용되기 시작하여, 이러한 인쇄 기술을 적용한 인쇄전자 하이브리드(hybrid) PCB가 등장하고 있는 실정이다.
하이브리드 PCB 기술은 인쇄전자 공정 기술이 PCB 제품 제조에 융합·적용되어, 기존의 생산방식에 비하여 공정수 감소, 비진공 공정 가능, 클린룸 불필요 등의 장점이 있어서, 설비 투자비 대폭 절감 및 친환경 고효율 생산이 가능하다. 이러한 생산 방식의 혁신을 통해 기존 전자 산업의 경쟁력을 강화하고, 창조형 융합 제품군 개발을 통해 신시장 창출이 가능하여 미래의 유망 산업으로 각광받고 있다.
통상, 인쇄전자는 도전성 금속을 포함하는 페이스트로 배선 패턴을 직접 인쇄하는 형태로 제작되고 있지만, 이러한 배선 패턴은 저항값이 높다는 문제가 있었다.
따라서, 지금까지는 배선 패턴의 전도성을 향상시키기 위한 연구들이 활발히 진행되어 왔다.
이와 더불어, 최근 PCB 등의 분야에서 인쇄전자의 실제 적용에 있어서는 회로 접착력이 낮아서 신뢰성 확보에 어려움을 겪고 있으며, 이에 회로 접착력 향상을 위한 해결 방안이 요구되고 있다.
특히, 기존의 도금용 잉크 조성물은 수계 용매를 기반으로 하여, 실질적으로 사용 용매의 범위가 매우 한정적이어서, 안정성과 접착력이 우수한 다양한 비수계 용매 기반의 도금용 잉크 조성물의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 기재와의 높은 밀착성을 가지면서 높은 해상도의 선폭을 가지는 균일한 패턴의 형성이 가능하고, 저장 안정성이 높은 도금용 잉크 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 도금용 잉크를 이용하여 균일하고 미세한 높은 해상도의 선폭 및 선간 폭을 가지고, 동 박리강도 특성이 우수한 인쇄회로기판의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 금속 이온;
비점이 120℃ 이상, 180℃ 이하인 제1 용매;
및
비점이 250℃ 이상, 289℃ 이하인 제2 용매;를 포함하는,
도금용 잉크 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 도금용 잉크 조성물을 토출하여 전구체 패턴을 기재에 형성하는 단계;
상기 전구체 패턴이 형성된 기재를 제1 열처리하는 단계;
상기 열처리된 기재를 무전해 동도금하는 단계; 및
상기 무전해 동도금된 기재를 제2 열처리하는 단계;를 포함하는,
인쇄회로기판의 제조방법을 제공한다.
이러한 측면들에 따라 앞선 종래의 문제들이 해결될 수 있으며, 이에 본 발명은 이의 구체적 실시예를 제공하는데 실질적인 목적이 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 도금용 잉크 조성물 및 이를 사용하는 인쇄회로기판의 제조방법을 제공하고, 상기 인쇄회로기판은 절연층과 회로 패턴의 접착력(0.64 kgf/cm 이상)이 강화된다.
또한, 강화된 절연층과 회로 패턴의 접착력을 기반으로 회로 패턴의 향상된 신뢰성을 확보하는 동시에, 미세 패턴(line / space = 20 / 20 μm 이하) 의 구현이 가능하여, 고전도성 회로의 구현이 가능하다.
이와 더불어, 무전해도금 기반 3D 프린팅 기판 대면적화 (300Х300 mm2 이상)가 가능하다.
제조된 인쇄회로기판은 플렉시블(flexible), 웨어러블(wearable), 스트레쳐블(stretchable) 및 구조 전자(structural electronics) 등 다양한 미래형 전자 기기에 적용이 가능하다.
이하에서, 발명의 실시 형태를 보다 상세하게 설명한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 다양한 파라미터가 범위, 바람직한 범위 또는 바람직한 상한 값 및 바람직한 하한 값의 열거로서 주어지는 경우, 범위가 별도로 개시되는지에 상관없이 임의의 한 쌍의 임의의 위쪽 범위 한계치 또는 바람직한 값 및 임의의 아래쪽 범위 한계치 또는 바람직한 값으로 형성된 모든 범위를 구체적으로 개시하는 것으로 이해되어야 한다.
수치 값의 범위가 본 명세서에서 언급될 경우, 달리 기술되지 않는다면, 그 범위는 그 종점 및 그 범위 내의 모든 정수와 분수를 포함하는 것으로 의도된다. 본 발명의 범주는 범위를 정의할 때 언급되는 특정 값으로 한정되지 않는 것으로 의도된다.
본 명세서에서 수치범위를 나타내는 "a 내지 b" 및 "a~b"에서 "내지" 및 “~”는 ≥ a이고 ≤ b으로 정의한다.
본 발명의 일 측면에 따른 도금용 잉크 조성물은 금속 이온, 비점이 120℃ 이상, 180℃ 이하인 제1 용매 및 비점이 250℃ 이상, 289℃ 이하인 제2 용매를 포함할 수 있다.
상기 제1 용매 및 제2 용매의 비점이 본원의 범위를 상회하거나 하회하는 경우, 도금용 잉크 조성물을 사용하여 제조한 인쇄회로기판의 동 박리강도가 저하될 수 있다.
일 구현예에 있어서, 상기 제1 용매는 에틸 락테이트(ethyl lactate)를 포함하고, 상기 제2 용매는 트리에틸렌글리콜(triethylene glycol)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현예에 있어서, 상기 도금용 잉크 조성물은 폴리비닐알코올 및 물을 추가로 포함할 수 있다.
폴리비닐알코올과 물의 사용을 통해서 도금용 잉크 조성물의 잉크 토출성을 향상시킬 수 있다.
일 구현예에 있어서, 상기 금속 이온의 금속은 Ag, Fe, Co, Ni, Cu, Pd, Pt, Sn 및 Au로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있고, 금속 이온은 도금용 촉매로서 기능할 수 있다.
바람직하게는 상기 금속 이온은 이온 형태로 존재할 수 있고, 잉크 조성물 내에서 금속염(metal salt)의 형태로 제공될 수 있다.
일 구현예에 있어서, 상기 도금용 잉크 조성물 총중량 100중량%를 기준으로, 상기 금속 이온의 함량이 전체 도금용 잉크 조성물의 0.5 중량% 이상, 6 중량% 이하이고, 상기 제1 용매의 함량이 40 중량% 이상, 90 중량% 이하이며, 상기 제2 용매의 함량이 10 중량% 이상, 20 중량% 이하일 수 있다.
상기 금속 이온의 함량이 0.5wt% 미만일 경우, 원하는 수준의 접착력(0.5 kgf/cm 이상)을 달성할 수 없고, 상기 금속 이온의 함량이 전체 도금용 잉크 조성물의 6 wt%를 초과하는 경우, 금속 침전물이 생성되어, 형성된 패턴의 전기적, 기계적 특성이 저하된다.
상기 제1 용매 및 제2 용매의 함량이 본원의 범위를 상회하거나 하회하는 경우, 도금용 잉크 조성물을 사용하여 제조한 인쇄회로기판의 동 박리강도가 저하될 수 있다.
한편, 상기 도금용 잉크 조성물에 폴리비닐알코올 및 물이 추가로 포함되는 경우, 상기 도금용 잉크 조성물 총 중량 100중량%를 기준으로, 상기 폴리비닐알코올의 함량이 0.1 중량% 이상, 5 중량% 이하이고, 상기 물의 함량이 20 중량% 이상, 50 중량% 이하일 수 있다.
상기 폴리비닐알코올 및 물의 함량이 본원의 범위를 상회하거나 하회하는 경우, 도금용 잉크 조성물의 안정성 및/또는 토출성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 도금용 잉크 조성물의 광투과율은 700nm 파장의 광에 대하여 광투과율이 94% 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따른 인쇄회로기판의 제조방법은 상기 도금용 잉크 조성물을 토출하여 전구체 패턴을 기재에 형성하는 단계; 상기 전구체 패턴이 형성된 기재를 제1 열처리하는 단계; 상기 열처리된 기재를 무전해 동도금하는 단계; 및 상기 무전해 동도금된 기재를 제2 열처리하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 구현예에 있어서, 상기 도금용 잉크 조성물을 토출하여 전구체 패턴을 기재에 형성하는 단계는 3D 프린팅 방법을 통해서 이루어질 수 있다.
도금용 잉크 조성물을 사용할 수 있는 공지의 3D 프린팅 방법이라면 어떠한 방법이라도 패턴의 형성에 사용될 수 있다. 특히, 노즐을 구비한 프린팅 펜이 기재와 접촉하고, 상기 프린팅 펜이 접촉점으로부터 특정 방향 예컨대 기판과 평행한 방향으로 소정 거리만큼 이동하면서 노즐의 도금용 잉크 조성물을 가압 토출하는 방식이 사용될 수 있다.
잉크 조성물의 가압 방식은 공압 또는 유압 등 임의의 방식이 사용될 수 있다. 펜이 기재와 평행한 방향으로 소정 속도로 이동하면 그 결과 기재 상에는 노즐의 이동 궤적에 상응하는 패턴이 인쇄된다.
이어서, 노즐이 기재 상의 소정 위치로 복귀하고 동일한 방식으로 잉크를 방출하여 상기 패턴 상에 새로운 패턴을 적층한다. 이러한 적층 방식에 의해 원하는 3차원 패턴이 형성될 수 있다.
3차원 구조체 패턴의 형성을 위하여 노즐이 기재와 수평 방향으로 이동하는 것을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 노즐이 기재에 대하여 수직 방향으로 이동하면서 잉크를 방출하여 기둥 형상 또는 와이어 형상의 구조체 패턴을 형성할 수도 있다.
일 구현예에 있어서, 상기 제1 열처리 단계는 100℃ 이상에서 15분 이상 처리하고, 상기 제2 열처리 단계는 150℃ 이상에서 15분 이상 처리하며, 상기 무전해 동도금 단계는 20℃ 이상에서 3시간 이상 처리하고, 형성된 동도금의 두께가 10μm 이상일 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 열처리 단계의 처리 온도는 100℃ 이상, 130℃ 이상, 150℃ 이상일 수 있고, 상기 제1 열처리 단계의 처리 시간은 15분 이상, 20분 이상, 30분 이상일 수 있다.
또한, 상기 제2 열처리 단계의 처리 온도는 150℃ 이상, 160℃ 이상, 170℃, 180℃ 이상일 수 있고, 상기 제2 열처리 단계의 처리 시간은 15분 이상, 20분 이상, 30분 이상일 수 있다.
특히, 무전해 동도금 후, 제2 열처리 단계를 거침으로서, 기판의 동 박리강도로 측정될 수 있는 절연층과 회로 패턴의 접착력을 극대화시킬 수 있다.
이러한 접착력의 향상은 상기 열처리를 통해서 동 결정립이 성장하고, 동 결정립의 성장에 따라서 회로 패턴과 절연층의 계면 접착력이 향상되기 때문이다.
상기 무전해 동도금 단계의 처리온도는 예들 들어, 20℃ 이상, 30℃ 이상, 40℃ 이상일 수 있고, 처리 시간은 3시간 이상, 5시간 이상, 7시간 이상일 수 있다.
상기 무전해 동도금의 도금 속도는 수행 시간 및 수행 온도에 비례하므로 무전해 동도금을 수행하는 시간이 길어질수록 또한 무전해 동도금의 수행 온도가 높을수록, 동도금의 두께는 두꺼워질 수 있다. 동 도금의 두께가 두꺼워질수록 동 결정립도 커지게 되어, 절연층과 회로 패턴의 접착력에 영향을 끼치게 된다.
상기 제조방법에 의해서 제조된 인쇄회로기판의 동도금의 두께는 예를 들어, 10μm 이상, 15μm 이상, 20μm 이상일 수 있다.
상기 무전해 동도금 단계에서 기재 상에 패턴을 형성하기 위해 도출된 도금용 잉크 조성물은 무전해 동도금을 위한 촉매로 사용된다.
즉, 도금용 잉크 조성물(촉매)로 형성된 패턴에 환원제(예를 들어, HCHO 등)를 이용하여 동 이온을 금속 동으로 석출시킴으로써, 동 도금층이 형성된다. 동 이온 외에도 착화제, NaOH, 안정제 등이 함께 사용될 수 있다.
또한, 상기 기재는 인쇄회로기판의 기재로 사용되는 어떠한 기재라도 사용될 수 있으나, 바람직하게는 에폭시 기재 또는 폴리이미드 기재일 수 있다.
일 구현예에 있어서, 상기 인쇄회로기판의 동 박리강도는 0.64 kgf/cm 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 인쇄회로기판의 동 박리강도는 0.64 kgf/cm 이상, 0.65 kgf/cm 이상, 0.66 kgf/cm 이상, 0.67 kgf/cm 이상, 0.68 kgf/cm 이상일 수 있다.
즉, 본 발명의 도금용 잉크 조성물이 적용된 인쇄회로기판의 제조방법에 의해서, 상기 인쇄회로기판의 동 박리강도가 크게 향상될 수 있다.
또한, 상기 인쇄회로기판은 여러 전자 기기의 다양한 전자 부품에 적용될 수 있다.
이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
하기의 실시예 및 비교예와 같이, 도금용 잉크 조성물을 제조하였다.
실시예 및 비교예
상온에서 1 wt%의 질산은(AgNO3)과 비점이 상이한 용매 및 고분자 성분을 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 혼합하여 도금용 잉크 조성물을 제조하였다.
| 조성 (중량%) | ||||||||
| IP | EL | EG | TG | GC | PVA | H2O | AgNO3 | |
| 비점 (oC) |
82.5 | 154 | 197 | 285 | 290 | 228 | 100 | 440 |
| 실시예 1 |
- | 89 | - | 10 | - | - | - | 1 |
| 실시예2 | - | 79 | - | 20 | - | - | - | 1 |
| 실시예3 | - | 53.5 | - | 10 | - | 0.5 | 35 | 1 |
| 실시예4 | - | 43.5 | - | 20 | - | 0.5 | 35 | 1 |
| 비교예 1 |
89 | - | 10 | - | - | - | - | 1 |
| 비교예2 | 89 | - | - | - | 10 | - | - | 1 |
| 비교예3 | 89 | - | - | 10 | - | - | - | 1 |
| 비교예4 | - | 58.5 | - | 5 | - | 0.5 | 35 | 1 |
| 비교예 5 |
- | 38.5 | - | 25 | - | 0.5 | 35 | 1 |
| 비교예6 | - | 94 | - | 5 | - | - | - | 1 |
| 비교예7 | - | 74 | - | 25 | - | - | - | 1 |
상기 표 1에서 IP는 이소프로필알코올(isopropyl alcohol), EL은 에틸 락테이트(ethyl lactate), EG는 에틸렌 글리콜(ethylene glycol), TG는 트리에틸렌 글리콜(triethylene glycol), GC는 글리세롤(glycerol), PVA는 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol)을 각각 나타낸다.
제조예: 인쇄회로기판 제조
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 7에서 제조된 도금용 잉크 조성물로 노즐 팁의 개구 직경 400 μm인 마이크로 노즐을 구비한 프린팅 펜을 이용하여 세척된 에폭시 기재(FR4, Ra: 0.643μm, Rz: 5.094μm) 상에 패턴을 인쇄하였다.
패턴의 선폭은 3.2mm이었고, 패턴의 형성 속도는 20~70 mm/sec로 조정하였다.
패턴이 형성된 기재를 1차 열처리(150℃, 30분)하고, 이어서 무전해 동도금을 실시하여, 20μm 두께의 동도금을 형성하였다. 무전해 동도금은 도금용 잉크 조성물을 사용하여 인쇄된 패턴을 약 33℃의 온도로 유지되는 Cu 무전해도금 용액, 주석산수소칼륨, 수산화나트륨 내에 7시간 침지하여 도금하였다.
이후, 2차 열처리(180℃, 30분)를 실시하였다.
평가예: 광투과율 및 동 박리강도
제조예에 의해서 제조된 인쇄회로기판의 광투과율 및 동 박리강도를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
광투과율은 UV-vis 분석을 통해서 측정되었다.
또한, 동 박리강도는 Universal Testing Machine(UTM)을 사용하여 IPC-TM-650 No. 2. 4. 8을 따라 측정하였다(측정 각도: 90°, 측정 속도: 50 mm/min, 최대 하중(load max): 5kgf).
| 광투과율@700nm (%) |
동 박리 강도 (kgf/cm) |
|
| 실시예 1 | 99.8 | 0.687 |
| 실시예 2 | 99.2 | 0.670 |
| 실시예 3 | 94.5 | 0.648 |
| 실시예 4 | 95.2 | 0.657 |
| 비교예 1 | 99.1 | 0.610 |
| 비교예 2 | 97.4 | 0.617 |
| 비교예 3 | 98.6 | 0.633 |
| 비교예 4 | 76.8 | - |
| 비교예 5 | 96.1 | 0.613 |
| 비교예 6 | 99.9 | 0.627 |
| 비교예 7 | 80.5 | - |
비점이 120℃ 이상, 180℃ 이하인 제1 용매로 에틸 락테이트(ethyl lactate, EL)와 비점이 250℃ 이상, 289℃ 이하인 제2 용매로 트리에틸렌 글리콜(triethylene glycol, TG)을 선택하여 혼합한 실시예 1 내지 4의 도금용 잉크 조성물은 광투과율이 모두 94% 이상으로 침전물이 형성되지 않는 우수한 안정성을 나타내었다.
또한, 실시예 1 내지 4의 도금용 잉크 조성물을 사용하여 제조예에 따라서 제조한 인쇄회로기판의 동 박리강도는 모두 0.64kgf/cm 이상으로 매우 우수하였다.
이에 비하여, 비점이 120℃ 미만의 용매인 이소프로필알코올(isopropyl alcohol, IP)과 비점이 250℃ 미만의 용매인 에틸렌 글리콜(ethylene glycol, EG)을 혼합한 비교예 1의 도금용 잉크 조성물을 사용한 인쇄회로기판과 각각 동일한 함량의 에틸 락테이트와 트리에틸렌 글리콜을 혼합한 실시예 1의 도금용 잉크 조성물을 사용한 인쇄회로기판을 비교해 보면, 비교예 1의 도금용 잉크 조성물을 사용한 인쇄회로기판의 동 박리강도가 실시예 1의 도금용 잉크 조성물을 사용한 인쇄회로기판에 비하여 저하됨을 확인할 수 있었다.
또한, 120℃ 미만의 용매인 이소프로필알코올(isopropyl alcohol, IP)과 비점이 289℃ 초과의 용매인 글리세롤(glycerol, GC)을 혼합한 비교예 2의 도금용 잉크 조성물을 사용한 인쇄회로기판과 각각 동일한 함량의 에틸 락테이트와 트리에틸렌 글리콜을 혼합한 실시예 1 의 도금용 잉크 조성물을 사용한 인쇄회로기판을 비교해 보면, 비교예 2의 도금용 잉크 조성물을 사용한 인쇄회로기판의 동 박리강도가 실시예 1의 도금용 잉크 조성물을 사용한 인쇄회로기판에 비하여 저하됨을 확인할 수 있었다.
한편, 120℃ 미만의 용매인 이소프로필알코올(isopropyl alcohol, IP)과 트리에틸렌 글리콜을 혼합한 비교예 3의 도금용 잉크 조성물을 사용한 인쇄회로기판과 각각 동일한 함량의 에틸 락테이트와 트리에틸렌 글리콜을 혼합한 실시예 1 의 도금용 잉크 조성물을 사용한 인쇄회로기판을 비교해 보면, 비교예 3의 도금용 잉크 조성물을 사용한 인쇄회로기판의 동 박리강도가 실시예 1의 도금용 잉크 조성물을 사용한 인쇄회로기판에 비하여 저하됨을 확인할 수 있었다.
또한, PVA와 물이 추가로 포함되는 경우, 트리에틸렌글리콜(TG)의 함량이 10 중량% 미만이 되는 비교예 4의 도금용 잉크 조성물의 경우, 광투과율이 76.8%로 침전물이 다수 형성되어서 동일 함량의 PVA와 물이 추가된 실시예 3 및 4의 도금용 잉크 조성물에 비하여 도금용 잉크 조성물의 안정성이 크게 저하되어서, 패턴 형성에 사용하기에는 부적합함을 확인할 수 있었다. 트리에틸렌글리콜(TG)의 함량이 20 중량%를 초과하는 비교예 5의 도금용 잉크 조성물을 사용한 인쇄회로기판의 경우, 동일 함량의 PVA와 물이 추가된 실시예 3 및 4의 도금용 잉크 조성물을 사용한 인쇄회로기판에 비하여 동 박리강도가 저하되었다.
한편, 에틸 락테이트(ethyl lactate, EL)의 함량이 90 중량%를 초과하고, 트리에틸렌글리콜(TG)의 함량이 10 중량% 미만인 비교예 6의 도금용 잉크 조성물을 사용한 인쇄회로기판은 실시예 1 내지 4의 도금용 잉크 조성물을 사용하여 제조한 인쇄회로기판에 비하여 동 박리강도가 저하되었다.
또한, 트리에틸렌글리콜(TG)의 함량이 20 중량%를 초과하는 비교예 7의 도금용 잉크 조성물은 안정성이 크게 저하되어 변색이 발생하였고, 점도의 증가로 인하여 토출성 및 인쇄성이 크게 저하되어 패턴 형성에 사용하기에는 부적합함을 확인할 수 있었다.
따라서, 본원의 적절한 범위 내에서 제조된 실시예 1 내지 4의 도금용 잉크 조성물을 사용할 경우, 도금용 잉크 조성물의 안정성 및 접착력(동 박리강도)이 모두 우수하였지만, 본원의 적절한 범위를 벗어나는 경우, 안정성 및 접착력을 양립시키기가 어렵다는 것을 확인할 수 있었다.
즉, 안정성 및 접착력이 양립하여 응용 분야에 적용될 수 있는 조건을 모두 만족시키는 도금용 잉크 조성물은 본원의 적절한 범위 내에서 제조된 도금용 잉크 조성물임을 확인할 수 있었다.
이상 본 발명의 구현예들을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
Claims (8)
- 금속 이온;
비점이 120℃ 이상, 180℃ 이하인 제1 용매;및
비점이 250℃ 이상, 289℃ 이하인 제2 용매;를 포함하는,
도금용 잉크 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 용매는 에틸 락테이트(ethyl lactate)를 포함하고,
상기 제2 용매는 트리에틸렌글리콜(triethylene glycol)을 포함하는,
도금용 잉크 조성물.
- 제1항에 있어서,
폴리비닐알코올 및 물을 추가로 포함하는,
도금용 잉크 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 금속 이온의 금속은 Ag, Fe, Co, Ni, Cu, Pd, Pt, Sn 및 Au로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나 이상인,
도금용 잉크 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 도금용 잉크 조성물 총중량 100중량%를 기준으로,
상기 금속 이온의 함량이 전체 조성물의 0.5 중량% 이상, 6 wt% 중량% 이하이고,
상기 제1 용매의 함량이 40 중량% 이상, 90 중량% 이하이며,
상기 제2 용매의 함량이 10 중량% 이상, 20 중량% 이하인,
도금용 잉크 조성물.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 도금용 잉크 조성물을 토출하여 전구체 패턴을 기재에 형성하는 단계;
상기 전구체 패턴이 형성된 기재를 제1 열처리하는 단계;
상기 열처리된 기재를 무전해 동도금하는 단계; 및
상기 무전해 동도금된 기재를 제2 열처리하는 단계;를 포함하는,
인쇄회로기판의 제조방법.
- 제6항에 있어서,
상기 제1 열처리 단계는 100℃ 이상에서 15분 이상 처리하고,
상기 제2 열처리 단계는 150℃ 이상에서 15분 이상 처리하며,
상기 무전해 동도금 단계는 20℃ 이상에서 3시간 이상 처리하고,
형성된 동도금의 두께가 10μm 이상인,
인쇄회로기판의 제조방법.
- 제6항에 있어서,
상기 인쇄회로기판의 동 박리강도가 0.64 kgf/cm 이상인,
인쇄회로기판의 제조방법.
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