KR790001804B1 - 금속 박막 피복 절연필름, 시이트 또는 판재의 제조법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

금속 박막 피복 절연필름, 시이트 또는 판재의 제조법

제 1 도는 본 발명에서 사용한 장치의 예를 나타낸 것이고,

제 2 도는 제 1 도의 이온화한 클러스 증기 침전실을 나타낸 것임.

본 발명은 절연 기판상에 접착제를 사용하지 않고 기판에 높은 접착성을 갖는 전기 전도성 금속 박막을 필름, 시이트 또는 플레이트형으로 형성함으로써 상부에 금속박막이 피복된 절연 필름, 시이트 또는 판재의 제조법에 관한 것이다.

본 발명의 주목적은 기판에 높은 접착성, 양호한 투명성, 절곡성, 우수한 표면 광택성과 내식성을 갖는 금속박막을 피복한 절연 필름, 시이트 또는 플레이트를 제공하는 것이다.

종래, 금속 박막을 피복시킨 절연필름, 시이트 또는 판재는 아르곤 가스 존재하에 진공 증착 또는 스퍼터링(sputtring) 또는 플라즈마형 이온 플레이팅(plasmatype ion plating)에 의해 기재의 표면에 얇은 금속 박막을 형성하거나 또는 접착제를 사용하여 기판에 금박을 접합시켜 얻었다. 그러나, 금속 박막을 진공증착에 의해 형성할 때에의 금속 박막과 기판 사이의 접합강도가 낮으므로 그의 사용은 한정되어 있다.

또한, 금속 박막의 투명성이 낮으므로, 그의 전기전도성 및 내식성도 부족하다. 플라스틱 필름과 시이트에 대해서 스퍼터링은 적합하지 않다. 그 이유는 기판에 대하여 생성되는 금속박막의 접착성이 금속의 기상 원자의 작은 에너지 때문에 부족하기 때문이다. 플라스틱 필름 및 시이트에 대해 플라즈마형 이온플레이팅도 적합하지 않다. 그 이유는 기판의 현저한 온도상승을 일으키고, 기판에 대하여 생성되는 금속박막의 접착력이 부족하기 때문이다. 그리고, 스퍼터링의 경우에 증착속도는 일반적으로 낮다. 그러므로 스퍼터링법은 공업적으로 유용하지 못하다. 접착제의 사용은 금속박의 취급에 있어서 곤란한 문제점이 있으며, 두께 약 5μ이하의 금속박의 접합이 어려우므로 공업적으로 불가능하다.

또한, 생성되는 제품중에 잔류하는 접착제는 내절강도(耐折强度)(금속박이 절곡될 때의 절곡 횟수), 전기적 특성, 특히 고주파 특성 및 내열성 등이 부족하다는 문제가 있다. 또한, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등과 같은 열가소성 수지의 필름에 금속박막을 접합시키는데 적합한 접착제가 없음을 발견하였으며, 따라서 이들 수지의 필름을 금속박으로 피복하는 것이 어렵다.

그러므로, 제품의 종류 및 용도가 한정되어 있다.

금속 박막으로 피복한 절연필름, 시이트 또는 판재를 제조하기 위한 종래법의 상기한 바와 같은 결점들을 극복하기 위해, 본 발명자 등이 예의 연구한 결과, 상부에 금속 박막이 피복된 절연필름, 시이트 또는 판재를 제조하는 방법을 개발하였는데, 이 방법은 필름, 시이트 또는 플레이트형의 절연 기판상에 새롭고 특이한 물리적 방법을 사용함으로써, 기판에 높은 접착성을 갖는 금속 박막을 그 상부표면에 형성하는 것이다.

본 발명에 의하면, 금속 박막이 클러스터 이온 플레이팅법(cluster ion plating method)에 의해 절연 필름, 시이트 또는 플레이트의 적어도 1개의 표면 위에 형성된 필름, 시이트 또는 판재가 제공된다.

이하, 본 발명을 첨부도면에 의거 상세히 설명하겠다.

도면에서, (1)은 필름용 권출 로울, (2)는 필름용 권취 로울, (3)은 이온화 클러스터 증착실, (4)는 이온화 클러스트 증기발생기, (5)는 기판전극, (6)은 필름상 기판, (7)은 도가니, (8)은 도가니가열기, (9)는 이온화전극, (10)은 이온화히터, (11)은 인출전극, (12)는 증착시키고자하는 금속이다. 제 2 도에서, A₁-A₁', A₂-A₂', B₂-B₁', B₂-B₂'는 전기 접속이 이루어져 있음을 나타내는 것이다.

본 명세서에서 언급하는 클러스터 이온 플레이팅법은 다음과 같은 방법을 의미한다.

1×10^-4~1×10^-7Torr의 진공으로 유지된 이온화 클러스터 증착실(3)에 0.1~10KV의 DC 전압을 양극으로 사용하여 증착시키고자 하는 금속을 함유하는 적열도가니 히터(8)와 도가니(7) 사이에 인가하여, 0.1~10A의 전류를 흐르게하여 200~2, 500℃의 온도에서 도가니를 가열시킨다. 도가니의 온도는 어느 속도에서 금속 박막의 형성하는데 충분히 높은 증기압을 얻는데 충분하다. 도가니와 도가니 히터 사이에서 소비된 전력은 필요로 하는 증기압을 유지하는데 충분해야 된다. 도가니 온도가 보다 높아질 때에, 도가니 내부의 증기압은 금속 증기의 발생 때문에 증가하게 되고 도가니의 정부에 마련된 소공을 통해 분사된다. 이와 같이 분사된 금속 증기는 도가니 내외간의 압력차에 의해 단열팽창으로 급냉되며 분사방향 이외의 방향으로의 운동 에너지의 손실에 따라, 반데르 바알스의 힘에 의하여 클러스터(塊狀)의 원자 또는 분자들의 집단)을 형성한다. 이 목적으로, 소공의 직경은 도가니 내경의 1~30%, 바람직하기로는 5~20%로 한다. 이 소공의 직경이 도가니의 내경에 근사할 때에, 도가니 내외간의 압력차는 너무 적어서 클러스터의 발생률의 정도가 너무 작아지게 된다. 이 소공의 직경이 도가니의 내경에 비하여 너무 작은 경우에는, 증착 속도가 너무 작아진다.

이와 같이 형성된 클러스터는 적열 이온화 히터(10)와 이온화 양극(9) 사이에 DC 전압을 인가하여 발생되는 전자의 충돌로 이온화되고, 이어서 기판의 후면 및 인출전극(11)에서 이온화 양극(9) 및 전극(5) 사이에 인가된 전압에 의해 가속되어, 기재(6) 상에 증착된다. 이온화 히터와 이온화양극 사이에 인가된 이온화 DC전압은 10~1, 000V이고, 이온화 전자전류는 10~1, 000mA이며, 열가소물에 대해서는 10~300mA이다. 기판 후면의 전극(5)과 이온화 양극(9) 사이에 인가된 전압은 열가소성 필름에 대해 10~10, 000V, 적합하기로는 10~5, 000V, 더 적합하기로는 10~3, 000V이다. 열가소성 수지기판의 경우에 너무 많은 이온화 전자 전류 또는 가속 인출전압은 불필요한 데, 그 이유는 금속 박막 표면상에서 중대한 스퍼터 효과와 기재에 박막의 접착을 감소시키려고 하는 기재표면 온도의 상승 때문이다.

단위면적의 기판에 증착하는 이온의 수가 전류항으로 0,1 내지 수 mA/㎠일 때에 강력한 접착이 얻어질 수 있으며, 이 전류는 열가소성 수지필름 대신에 단위면적의 금속 플레이트의 일편과 어스(접지) 사이를 흐르게 된다.

절연 수지 필름은 수개의 로울에 의해 권출 로울(1)로 부터 권취 로울(2)로 이송된다. 이온화한 클러스터 증착중에, 기판의 후면에서 전극(5)은 필름의 온도상승을 방지하기 위해 냉각시키는 것이 바람직하다.

전극(5)은 로울형으로 할 수 있다. 이 로울형 전극은 냉각시켜서 기재의 온도가 상승되지 않게 하는 것이 바람직하다. 전극(5)은 절연기판과 접촉되어 있는 것이 바람직하다. 두께가 큰 도자기 또는 비가요성 기판과 같은 경질기판의 경우에, 기판은 이송 안내 체인상에 올려놓아 이것과 함께 이동시켜야 한다.

상기 방법에서, 1×10^-4~1×10^-7Torr의 고진공도를 유지하는 이유는, 급속 클러스터가 도가니와 필름상의 기판사이의 거리보다 큰 평균 자유행정(mean free path)을 확보하여, 그 거리가 도가니로부터 방사되는 복사열을 감소시키기 위해 증가시키는 경우라 할지라도, 양질의 금속박막을 얻기 위함이다. 도가니의 정부에 마련한 소공으로부터 금속 증기를 분출시키면 금속 클러스터를 형성하며, 이와 동시에 금속 증기의 공간분포를 유지해 주고, 좁은 범위내의 클러스트가 기재에 도달하는 금속의 비율을 증가시켜 주는 효과가 있다.

분사된 금속 증기 및 금속 클러스터를 이온화하고 이유는, 이들에게 기판 내의 금속원자 및 클러스터를 움직이지 못하게 하기 위해 수십 내지 수천 전자 볼트에 달하는 에너지를 부여하여 강력한 접착력을 얻고, 그리고 클러스터의 운동 에너지에 의해 금속 박막의 투명성을 증대시키기 위함이다.

생성되는 금속 클러스터 증기의 수 퍼어센트 내지 수십퍼어센트가 이온화된다. 생성되는 1개의 클러스터는 약 1, 000개의 원자로 구성되므로 상당히 많은 원자가 가속화된다. 1개의 클러스터는 1가의 이온으로 이온화되고, 그리하여 작은 전하에 의해 많은 원자들이 가속회될 수 있는 이것은 절연필름, 시이트 또는 플레이트와 생성되는 금속박막 사이에 강력한 접착성을 얻는데 유익하다. 기판상에 증착될 때에, 클러스터는 보다 작은 여러개의 입자로부터 분할되며, 이 현상은 금속 막박의 투명성을 증대시키는 데 기여하는 것으로 사료된다. 클러스터가 2가 이상의 이온으로 이온화 될때에는, 정전 반발력을 반 데르 바알스의 반발력 보다 커지게 되어, 이온화된 클러스터는 1가의 클러스터로 분할된다.

금속 증기를 발생시키는데 사용되는 금속 물질은 전기 전도성을 갖는 것들로서 그의 증기압은 2, 500℃이하의 온도에서 1×10^-5Torr이다. 이와같은 금속의 예를들면, Al, Cu, Pb, Cr, Fu, Ni 및 Au를 들 수가 있으나 본 발명은 여기에 한정되는 것은 아니다. 충분한 증기압을 얻기 위해 너무 고온을 요하는 금속은 바람직하지 못한데, 그 이유는 이들은 높은 도가니의 온도를 필요로 하고, 열가소성 수지필름이 복사열에 의해 위험을 받을 염려가 있기 때문이다.

클러스터 이온 플레이팅법은 이상에서 구체적으로 기술한 바와 같다.

기판으로서 사용하고자 하는 절연필름 또는 시이트재는 열가소성 수지 또는 도자기로 만드는 것이 좋다.

열가소성 수지 필름의 경우에, 그의 융점은 히팅 스테이지를 갖춘 현미경에 의해 측정했을때 80℃의 이상인 것이 적합한데, 그 이유는 필름 온도가 침전조건에 좌우되는 금속 증착 중 약 60℃의 온도에 도달될 수 있기 때문이다. 또한, 그의 절연 파괴강도는 JIS C 2318-72법에 의해 두께 50μ의 필름상에서 측정했을 때에 500V 이상인 것이 바람직하다. 필름의 흡수율은 20℃에서 24시간 동안 물에 담근후 측정했을 때 5% 이하이어야 한다. 5% 이상의 흡수율을 갖는 필름은 금속 증착전의 탈기처리에 많은 시간이 걸리어 완전한 탈기가 어렵게 되며, 그 결과 접착성이 부족하고 금속 피막의 품질이 만족스럽지 못하게 된다. 더욱 구체적으로는, 전술한 요건들을 충족시키는 물질로 적합한 것은 알루미나, 동성(steatite), 포어스테라이트(forsterite), 베릴리아글라스(beryllia glass) 등과, 열가소성 수지, 예를들면 폴리에스테르, 폴리이미드 폴리프로필렌, 고밀도 및 저밀도 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카아보네이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리스티렌 및 폴리비닐리덴 플루오라이드, 열경화성수지, 예를 들면 종이, 천 및 유리 섬유와 가타은 보강재를 함유하는 예폭시 수지 및 페놀수지로 되는 군으로부터 선택하는 것이 좋다. 전술한 재료로 만든 필름중에서, 80℃에서 2시간 동안 처리한 후 측정했을 때, 열수축률이 10% 이하인 것들을 사용해야 되는데, 그 이유는 만약 열수축률이 10%를 초과하면, 필름이 증착중의 열효과로 인하여 변형이 커지며, 그 결과 접착성 및 표면 광택이 저하되기 때문이다. 금속 박막의 두께는 용도에 따라 자유로이 변동시킬 수 있지만, 본 발명의 목적에 적합한 두께는 수 Å 내지 수10μ 사이의 범위가 적당하다.

더우기 이와같이 제조된 금속박막을 갖는 절연필름, 시이트 또는 판재는 여러가지 분야, 예를들면 인쇄회로기판, 인쇄회로판, 콘덴서 필름, 각종 광학필터, 반사기, 필름히터, 정전 인쇄장치, 방전 인쇄기, 필름형의 촉매, 건축재료, 보온재, 라깅재(lagging material), 장식재료, 포장재료 등에 사용될 수 있다.

종래법에 비하여, 금속박막을 피복시킨 절연 필름, 시이트 또는 판재를 제조하는 본 발명 방법은 여러가지의 우수한 특징을 갖는다. 종래의 진공증착법과 비교한 본 발명의 특징을 아래에 열거했다.

(1) 절연 필름, 시이트 또는 판재상에 보다 높은 밀착강도를 갖는 금속박막을 형성할 수 있는데, 이 밀착 강도는 일반적으로 피일링 테스트(peeling test)로 측정했을 때의 밀착강도가 1.9kg/cm 또는 그 이상으로 높거나, 또는 기판으로부터 금속필름을 들어올리는 방법으로 측정했을 때 60kg/㎠ 또는 그 이상으로 높았다.

(2) 그리하여, 높은 투명성과 보다 높은 전도성을 갖는 금속 박막이 형성될 수 있는데, 그 이유는 고진공에서 고운동 에너지가 전달된 기화된 금속 클러스터로부터 박막이 형성되기 때문이다.

(3) 금속을 보다 고수율로 증착시킬 수 있는데 그 이유는 금속 증기 클러스터가 도가니로부터 분출하므로 좁은 범위내에서 금속 증기 클러스터의 공간 분포가 유지되고, 그리하여 기판에 도달되는 기화된 금속 클러스터의 분량이 보다 많아지기 때문이다.

(4) 보다 높은 투명성과 내식성을 갖는 금속 박막이 형성될 수 있다.

(5) 보다 좋은 광택성을 갖는 금속 박막이 형성될 수 있는데, 그 이유는 고투명성으로부터 생기는 박막의 고농도 때문이다.

접착제를 사용하여 금속을 피복하는 종래법과 비교했을 때 본 발명 방법의 우수한 특징들은 다음과 같이 요약될 수 있다.

(1) 최고 약 5μ의 박막을 갖는 금속박막이 형성될 수 있는데 이것은 접착제를 사용하는 방법으로는 불가능하다.

(2) 완제품의 내절강도가 큰 금속 박막이 형성될 수 있다.

(3) 접착제를 사용할 때에 일반적으로 관찰되는 전기적 특성, 특히 고주파 범위와 내열성의 저하현상이 일어나지 않는다.

(4) 높은 접착성을 갖는 금속 박막이 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 열가소성 필름재 상에 형성되는데, 이것은 접착제를 사용하여 금속박을 접합하는 방법에서는 어렵다.

전술한 바와 같이, 상부에 얇은 금속박막을 갖는 절연필름, 시이트 또는 판재를 제조하는 본 발명 방법은 여러가지의 바람직한 특징들을 가지며, 용이하게 실시할 수 있고 정밀도 높은 공업적으로 유용한 방법이다.

상부에 금속박막을 갖는, 발명방법에 따른 본 절연필름 또는 시이트재는 인쇄회로기판으로서 사용될 수 있다. 인쇄된 회로판은, 스크린 인쇄 또는 사진인쇄에 의해 기판의 금속박막에 절연잉크를 사용하여 반대로 된 인쇄모형판을 재생하고, 그후에 식각(etching)에 의해 회로모형을 제외한 금속 코우팅을 제거함으로써 이 기판으로부터 얻어질 수 있다.

또는 인쇄된 회로판은 클러스터이온 플레이팅법에 의해 금속 증착도중에 기판 필름 또는 시이트에 금속박 마스크를 올려 놓은 후에 이 마스크를 제거함으로써 직접 얻어질 수 있다.

전술한 바와 같이하여 얻은 인쇄된 회로판은 종래법과 비교하여 클러스터 이온 플레이팅법에 의해 상부에 금속 박막이 형성된 절연 필름 또는 시이트재는, 전술한 특징들 이외에, 다음과 같은 이점이 있다.

(1) 금속 박막의 두께가 작기 때문에, 축소 회로가 치수정밀도가 높다.

(2) 금속 박막은 조밀하며, 그의 전도성은 고체 금속의 전도성과 같다. 그러므로 축소된 박막회로를 설계하는데 유익하다.

(3) 인쇄된 회로판을 직접 제조하는 방법은 조작단계를 단순화하고 공해위험을 감소시켜 준다.

클러스터 이온 플레이팅법에 의해, 절연필름, 시이트 또는 판재상에 형성된 금속코우팅에 보다 높은 기계적 강도를 부여하거나 또는 비교적 큰 전류 반송 용량의 회로에 사용하기 위한 인쇄회로를 얻는것이 요구될 때에는, 금속박막은 상기 금속을 사용하여 수 10μ의 두께까지 증대시킬 필요가 있다. 이 증대공정은 클러스터 이온 플레이팅법 또는 클러스터 이온 플레이팅법과 유사한 방법(단, 금속증착의 속도를 증가시키기 위해 클러스터가 형성되지 않도록 도가니의 분사구의 직경을 증대시킨다), 또는 진공증착, 스퍼터링과 같은 기타의 증착법 및 플라즈마법에 의한 이온플레이팅법 또는 전해 플레이팅법에 의해 행할 수 있다.

이들 방법 중에서, 적당한 방법은 금속 박막을 전기 회로로서 사용하고자 하는 경우, 생산성이 최고의 관심사인 경우 또는 금속층의 품질이 주관심사인 경우에 따라 선택되어야 한다.

이하 본 발명을 실시예로서 상술하겠다. 그러나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

제 1 도~2 도에 나타낸 장치를 사용하여 기판으로 사용한 두께 75μ의 폴리에스테르 필름상에 기상으로 부터 구리를 증착시켰다. 내경 30mm, 높이 30mm의 도가니를 탄소로 만들고, 정부 중심부에 직경 3mm 소공을 천공하였다.

제 1 표에 나타낸 조건하에 두께 3μ의 구리 박막을 증착시켰다.

[제 1 표]

제 2 표는 제 1 표에 나타낸 조건하에서 제조한 가요성 인쇄회로 기판의 특성과 비교예로서 압력과 열을 사용하여 에폭시수지제 접착제를 사용하여 두께 35μ의 구리박을 두께 75μ의 폴리에스테르 필름에 접착시켜 제조한 종래의 가요성 인쇄회로 기판의 실행특성을 나타낸 것이다. 본 방법에 의한 가요성 인쇄회로 기판은 실용성이 높고, 이것은 기계적 강도, 가공성 및 밀착강도가 우수함을 발견했다.

[제 2 표]

주: * 밀착강도는 구리층으로부터 기판필름을 벗겨내는데 필요한 접합물의 단위폭에 대한 하중을 측정하여 조사했으며, 이것의 후면에는 구리층이 단단한 플레이트에 밀착되었다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일한 장치와 조건들을 사용하여, 기판필름으로서 사용한 두께 50μ의 고밀도 폴리에틸렌필름상에 두께 7μ의 구리박막을 증착시켰다. 생성되는 가요성 인쇄회로 기판은 내절강도가 200(절곡횟수), 밀착강도가 1.0kg/cm, 식각속도가 30초 및 식각후 ε(유전율)는 2.5이었다. 이 기판은 고내열성이 요구되지 않는 용도에 극히 적합하다. 종래에는 기판으로서 폴리에틸렌 필름을 사용하여 인쇄 회로 기판을 제조하는 것은 불가능하였는데, 여기에 대해서는 적당한 접착제가 없었기 때문이다. 본 발명 방법에 의해, 실용성이 높고 염가인 가요성 인쇄회로기판을 제공할 수 있게 되었다.

[실시예 3]

제 2 도에 나타낸 장치를 사용하여 기판으로 사용한 두께 75μ의 폴리에스테르 필름상에 구리를 증착시켰다. 내경 30mm, 높이 30mm의 도가니를 탄소로 만들고, 이 도가니의 정부 중심에 직경 3mm의 소공을 천공하였다. 제 3 표에 나타낸 조건하에서 두께 3μ의 구리 박막을 증착시켜서 소정의 회로모형을 갖는 인쇄회로판을 얻었다.

[제 3 표]

회로폭 50μ인 소정 회로의 반대 모형을 갖는 마스크를 식각에 의해 두께 0.05mm의 스테인레스강 시이트로부터 제조했다. 증착하여 기판 필름과 근접시킨 마스크를 베이스 필름의 것과 동일한 속도로 이송시켰다.

제 4 표는 제 3 표에 나타낸 조건하에서 제조한 가요성 인쇄 회로판의 실행 특성의 실행 특성과 비교예로서 열과 압력을 사용하여 에폭시 수지 접착제를 사용하여 시판 폴리에스테르 필름에 두께 35μ의 구리박을 접합시켜 제조한 종래의 가요성 인쇄회로기판으로부터 식각하여 만든 종래의 가요성 인쇄회로판의 실행특성을 나타낸 것이다. 이 가요성 인쇄회로판은 실용성이 높으며, 기계적 강도와 밀착성이 우수함을 발견하였으며, 본 방법은 공해를 야기시킴이 없이 간단하고도 편리한 방법임을 발견했다.

[제 4 표]

주 : *밀착강도는 구리층으로부터 베이스 필름을 벗겨내는 데 필요한 접합물의 단위폭에 대한 하중을 측정하여 조사했으며, 이것의 후면에는 구리층이 단단한 플레이트에 밀착되었다.

[실시예 4]

실시예 3과 동일한 장치 및 조건들을 사용하여, 기판으로 사용한 두께 50μ의 고밀도 폴리에틸렌필름 상에 두께 7μ의 구리박막을 증착시켜 소기의 회로모형을 갖는 인쇄회로판을 얻었다. 이와 같이 하여 얻은 인쇄회로판은 내절강도가 200, 밀착강도가 1.0kg/cm, ε(유전율)가 2.5이었다. 이것은 고내열성이 요구되지 않는 용도에 적합한 가요성 인쇄 회로판이 될 수 있다는 사실을 발견했다.

종래에는 기판으로서 폴리에틸렌 필름을 사용하여 인쇄 회로판을 제조하는 것이 불가능하였는데 여기에 대해서는 적당한 접착제가 얻었다. 본 발명에 의해 실용성이 높고 염가인 가요성 인쇄회로판을 제공할 수 있게 되었다.

[실시예 5]

안내 체인(guide chains)을 사용하는 장치에 의해 두께 1.6mm의 페놀 수지 적층지판 상에 구리를 증착시켰다. 내경 30mm, 높이 30mm인 도가니를 탄소로 만들고, 이 도가니의 정부 중심에 직경 3mm의 소공을 마련하였다. 제 5 표에 나타낸 조건하에서 두께 5μ의 구리 박막을 증착시켰다.

[제 5 표]

이와 같이 하여 제조한 인쇄회로기판은 핀 호올(pin hole)이 없는 균일한 구리 박막과 1.2kg/cm 이상의 밀착강도를 가졌다. 이 기판을 사용하여 최소의 회로폭이 20μ인 인쇄회로를 제작할 수 있었다. 식각속도는 실온에서 30초이었다. 이와같이 제조된 인쇄 회로판 상에서는 비틀림이 전혀 관찰되지 않았다.

[실시예 6]

실시예 5와 동일한 조건하에서 에폭시 수지적층 유리섬유 기판에 두께 2μ의 구리박막을 사용하고, 회로모형을 시각에 의해 재생했다. 박막지(유리섬유 기판을 에폭시 수지에 함침시킨 후 건조시켜 제조함) 1벌 3매로 된 것을 중간층으로서 사용한 상기 적층판의 각 측면에 올려놓아 조립품을 형성했다. 구리박을 조립품의 각 측면에 올려놓고 압축성형하여 3층으로 된 인쇄회로기판을 얻었다. 종래법에서 사용한 것보다 저압을 압축성형에 사용하였으나, 생성되는 3층으로 된 인쇄 회로기판은 품질이 양호하고, 중간층상에는 모형주위에 진공이 형성되지 않았다. 성형압력이 낮기 때문에, 비틀림이 관찰되지 않았다.

[실시예 7]

안내 체인을 사용하는 장치에 의해 1.6mm의 페놀수지 적층지판상에 구리를 증착시켰다.

내경 30mm, 높이 30mm인 도가니를 탄소로 만들고, 이 도가니의 정부 중심부에 직경 3mm의 소공을 마련하였다. 두께 5μ의 구리박막을 제 6 표에 나타낸 조건하에서 스테인레스강 마스크로 덮은 기판상에 증착시켜 소정 모형의 회로를 갖는 인쇄회로판을 얻었다.

[제 6 표]

이와같이 하여 제조한 인쇄 회로판은 핀 호올이 없이 균일한 구리 박막 회로이며 1.2kg/cm 이상의 밀착강도를 가졌다. 최소 회로폭은 20μ이었고, 판의 비틀림이 전혀 관찰되지 않았다. 이 인쇄회로판은 접합내성 및 내약품성이 또한 우수하였고 실용적으로 극히 적합했다.

[실시예 8]

두께 0.05mm의 크롬 박판으로 만든 마스크를 사용하여, 실시예 7과 동일한 조건하에서, 폴리이미드 수지적층판 상에 두께 3μ의 구리 박막을 증착시켜 IC 회로를 운반하고, 회로 폭이 최고 20μ인 인쇄 회로판을 얻었다. 이 인쇄 회로판은 접착성이 높고, 접합내성, 내약품성이 양호하고, 비틀림이 전혀없는 회로판이었다.

[실시예 9]

안내 체인을 사용하는 장치에 의해, 두께 1.0mm의 알루미늄 상에 금을 증착시켰다. 내경 30mm, 높이 30mm인 도가니를 탄소로 만들고, 이 도가니의 정부 중심에 직경 3mm의 소공을 마련하였다.

제 7 표에 나타낸 조건으로 두께 1μ의 금 박막을 얻었다.

[제 7 표]

이와 같이하여 제조한 인쇄 회로기판은 핀 호올이 없는 균일한 금 박막층을 가지며, 기질로부터 금속층을 들어올리는 방법으로 측정했을 때 밀착강도는 60kg/㎠ 이상이었다. 이 기판을 사용하여 최소 회로폭이 5μ인 회로를 제작할 수 있었다. 금 증착율은 약 70% 이상이었다.

[실시예 10]

실시예 9와 동일한 조건하에서, 두께 2.0mm의 동석 자기기판(steatite porcelain base board)상에 구리를 두께 2μ까지 증착시켜 핀 호올이 없는 균일한 구리 박막을 얻었는데 이것의 밀착강도는 기질로부터 금속필름을 들어올리는 방법으로 측정했을 때에 60kg/㎠ 이상이었다. 최소 회로폭이 10μ인 인쇄회로는 회로모형을 인쇄한 다음 식각함으로써 상기 기판으로부터 얻을 수 있었다.

[실시예 11]

안내 체인을 사용하는 장치에 의해, 두께 1.0mm의 알루미늄 상에 금을 증착시켰다. 내경 30mm, 높이 30mm인 도가니를 탄소로 만들고, 이 도가니의 중심부에 직경 3mm의 소공을 마련하였다. 두께 1μ의 금박막을 제 8 표에 나타낸 조건으로 스테인레스 강으로 덮은 기판상에 증착시켜 소정 모형의 회로를 갖는 인쇄 회로판을 얻었다.

[제 8 표]

이와 같이 하여 제조한 인쇄회로판은 핀 호울이 없는 균일한 금 박막의 회로를 가졌고, 밀착 강도는 기질로부터 금속 필름을 들어올리는 방법으로 측정했을 때에 60kg/㎠ 이상이었다. 최소 회로폭은 20이었다. 이 인쇄 회로판은 접합내성 및 내약품성이 또한 우수했고 실용적으로 극히 적합했다.

[실시예 12]

실시예 11과 동일한 조건하에서, 두께 2의 구리 박막을 두께 2.0mm의 등석 자기 기판에 사용했다. 이 경우에 핀 호올이 없는 균일한 구리 박막이 또한 얻어졌는데, 그의 밀착강도는 기질로부터 금속필름을 들어올리는 방법으로 측정했을 때에 60kg/㎠ 이상이었다. 최소 회로폭은 20μ이었다. 저전압 또는 고전압의 DC 또는 AC에 대한 내부 절연파괴 강도와 접합내성은 실용적으로 충분했다.

[실시예 13]

기판재로서 사용한 두께 4μ의 폴리에스테르 필름상에 알루미늄을 1, 000Å의 두께로 증착시켰다.

증착 조건은 제 9 표에 나타냈다.

[제 9 표]

진공 증착에 의해 얻은 콘덴서용의 보통의 금속필름과 비교했을 때에, 제 9 표에서 나타낸 조건하에서 제조한 금속화 필름은 금속박막의 접착성, 내식성 및 내절강도가 우수하여, 콘덴서에 사용하기에 가장 적합하다. 비교용으로, 이들 2종의 금속필름의 실용성을 제 10 표에 나타냈다.

[제 10 표]

주 : *밀착 강도는 기판으로부터 금속필름을 들어 올리는 방법으로 측정했음.

**알루미늄 박막의 파열 전 절곡 횟수. 시험방법은 JIS P 8115에 기재된 것과 유사함.

[실시예 14]

실시예 1의 제 1 표에 나타낸 것들과 유사한 조건하에서, 기판 필름으로서 사용한 두께 6의 폴리에틸렌테 레ㅍ탈레이트 상에 아연을 500Å의 두께까지 증착시켰다. 증착막은 핀 호올이 없었고, 밀착 강도 내절강도 및 내약 품성이 우수하였으므로 콘덴서용 금속 필름으로 사용하기에 적합 하였다.

[실시예 15]

기판재로서 사용한 두께 3mm의 메타크릴 수지판 상에, 알루미늄을 처음에는 클러스터 이온 비임법(cluster ion beam technique)에 의하여, 다음에는 종래의 진공증착법에 의해 총 두께 약 3μ로 증착시켰다.

증착 조건들은 제 11 표 및 제 12 표에 나타냈다.

[제 11 표]

[제 12 표]

메타크릴 수지 플레이트상에 이와같이 하여 형성시킨 박막은 핀 호올이 없고 표면 광택이 균일하고, 우수하며, 기판에 대한 밀착 강도가 양호하였다.

[실시예 16]

기판재로서 사용한 두께 3mm의 메타크릴 수지판 상에 알루미늄을 처음에는 클러스터 이온 비입법에 의하고, 다음에는 이온화 증착법에 의해 종 두께 약 3μ로 증착시켰다.

증착조건은 제 13 표 및 제 14 표에 나타냈다.

[제 13 표]

[제 14 표]

이와 같이 하여 메타크릴 수지판 상에 증착시킨 박막은 핀 호올이 없고, 균일하고 우수한 표면 광택을 가지며 밀착강도가 양호하였다.

Claims (1)

1. 증착시키고자 하는 금속을 함유하는 도가니 정부(頂部)에 그 도가니의 내경의 1~30%의 직경을 가진 소공(小孔)을 형성하고, 이 소공을 통하여 금속 증기가 충분히 분출되는 온도로 상기 도가니를 1×10^-4내지 1×10^-7Torr의 진공하에서 가열하여 각각 약 1, 000개의 금속원자의 집단인 클러스트(clusters)를 형성시키고, 별도로 마련된 적열 이온화히터와 이온화 전극 사이에 10 내지 1000V의 DC 전압을 인가(印加)하여 그 사이에 10mA의 전자 전류가 흐르도록 함으로써 전자를 발생시키고, 이 전자가 상기 클러스터에 충돌되게 하여 클러스터의 일부를 이온화시키고, 이온화양극과 인출전극 사이에 10 내지 3, 000V의 DC 전압의 인가로 이온화클러스터를 가속시켜 절연기판상의 이온밀도가 0.1㎂/㎠ 내지 수 m/㎠ 로 되게 이온화 클러스터를 비이온화 클러스터와 함께 기판 상에 증착시키는 것이 특징인 클러스터 이온 플레이팅법에 의하여 절연기판의 최소한 일면(一面)에 금속 박막이 증착된 절연 필름, 시이트 또는 판재의 제조 방법.

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