WO2014104860A1 - 연성인쇄회로기판 및 그 제조 방법 - Google Patents

연성인쇄회로기판 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2014104860A1
WO2014104860A1 PCT/KR2013/012410 KR2013012410W WO2014104860A1 WO 2014104860 A1 WO2014104860 A1 WO 2014104860A1 KR 2013012410 W KR2013012410 W KR 2013012410W WO 2014104860 A1 WO2014104860 A1 WO 2014104860A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
circuit pattern
flexible printed
circuit board
printed circuit
good
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2013/012410
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김종수
이경훈
유정상
권오정
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Amogreentech Co Ltd
Original Assignee
Amogreentech Co Ltd
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 Amogreentech Co Ltd filed Critical Amogreentech Co Ltd
Priority to US14/758,753 priority Critical patent/US9648753B2/en
Priority to CA2896467A priority patent/CA2896467C/en
Priority to CN201380068123.2A priority patent/CN104885576B/zh
Priority claimed from KR1020130168119A external-priority patent/KR101796452B1/ko
Publication of WO2014104860A1 publication Critical patent/WO2014104860A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/118—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits specially for flexible printed circuits, e.g. using folded portions
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0286—Programmable, customizable or modifiable circuits
    • H05K1/0287—Programmable, customizable or modifiable circuits having an universal lay-out, e.g. pad or land grid patterns or mesh patterns
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0137—Materials
    • H05K2201/0154—Polyimide
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus 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
    • H05K3/12—Apparatus 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 thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns

Definitions

  • the present invention relates to a flexible printed circuit board and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a flexible printed circuit board and a method of manufacturing the same by printing at a low temperature after printing with a conductive paste to form a circuit pattern.
  • a flexible printed circuit board is a substrate that can be flexibly formed by forming a circuit pattern on a thin insulating film, and is widely used in an automated device or a display product that requires bending and flexibility when using portable electronic devices and mounting.
  • the flexible printed circuit board has recently been used in portable terminals such as smart phones and the like, where demand is exploding.
  • flexible printed circuit boards are frequently used in near field communication (NFC) antennas and digitizers of portable terminals.
  • NFC near field communication
  • the digitizer is applied to a display panel of an electronic device such as a mobile phone, a PDA, a notebook, and the like to recognize and display coordinates of a point where a touch is generated, thereby enabling natural handwriting recognition on the display panel.
  • an electronic device such as a mobile phone, a PDA, a notebook, and the like to recognize and display coordinates of a point where a touch is generated, thereby enabling natural handwriting recognition on the display panel.
  • the digitizer has recently increased in size in accordance with the size of the display panel because the size of the display panel of a smartphone is gradually increased, and is applied to the development of a tablet PC, a display for outdoor advertising, and the like.
  • a flexible circuit board is manufactured by etching copper foil laminated on a flexible insulating film, or is printed by printing a circuit pattern on a flexible insulating film with conductive paste or conductive ink and then plating the circuit pattern.
  • the present invention has been made in view of the above, and by adopting a screen printing method of printing a conductive paste on a substrate to form a circuit pattern and firing, a flexible printed circuit board having a simple manufacturing process and low manufacturing cost and It is an object to provide a manufacturing method thereof.
  • Another object of the present invention is to manufacture a flexible printed circuit board by screen printing, but also to control the composition and firing temperature of the conductive paste to satisfy the required electrical characteristics (for example, resistance) and to excellent adhesion of the circuit pattern to the substrate.
  • the present invention provides a flexible printed circuit board and a method of manufacturing the same.
  • a flexible printed circuit board for achieving the above object, the base; And a circuit pattern printed on one surface of the substrate with a conductive paste, wherein the circuit pattern is characterized in that the conductive paste is baked at 290 ° C to 420 ° C.
  • the substrate may be a polyimide film.
  • the circuit pattern is a coordinate input pattern
  • the coordinate input pattern may be formed to have a grid shape including a plurality of X-axis and Y-axis intersecting each other.
  • the conductive paste may be a silver paste including silver powder 73wt% ⁇ 88wt%, polymer resin 5.9wt% ⁇ 9.5wt%, solvent 5.7wt% ⁇ 18.0wt%.
  • the silver paste may further comprise a dispersant of 0.35wt% ⁇ 2.90wt%.
  • the particle size range of the silver powder may be 0.1 to 4.5 ⁇ m, preferably 0.2 to 3.0 ⁇ m.
  • the silver powder may have an average particle size range of 0.5 to 2.3 ⁇ m, preferably 0.5 to 1.2 ⁇ m.
  • the polymer resin may include a polyester-based.
  • the circuit pattern may have a specific resistance value of 4.0 ⁇ ⁇ cm or more and 6.5 ⁇ ⁇ cm or less.
  • the method for manufacturing a flexible printed circuit board according to an embodiment of the present invention for achieving the above object the step of forming a circuit pattern with a conductive paste on one surface of the substrate; And firing the circuit pattern at 290 ° C to 420 ° C.
  • the step of firing may bake the circuit pattern at a temperature of 310 °C ⁇ 410 °C.
  • the firing step, the circuit pattern may be heated between 10 minutes to 35 minutes, preferably from 20 minutes to 30 minutes.
  • the present invention has the effect of reducing the manufacturing cost and improving the productivity by a simple and easy process proceeding as compared to the conventional method of etching copper foil of FCCL of expensive.
  • the present invention has the effect of solving the problem of peeling the circuit pattern generated in the plating process by forming a circuit pattern without a plating process, and improves the reliability of the product.
  • the present invention has the effect of solving the problem of heat generation and power consumption by satisfying the resistance criteria sufficiently low even at low temperature firing.
  • FIG. 1 illustrates a digitizer employing a flexible printed circuit board according to the present invention.
  • FIG. 2 is a process chart showing a method of manufacturing a flexible printed circuit board according to the present invention.
  • the circuit pattern is formed by baking the conductive paste at 290 ° C to 420 ° C.
  • the said base material is a polyimide (PI) film.
  • PI polyimide
  • the polyimide film is inexpensive and has excellent heat resistance, which enables the circuit pattern to be baked at a temperature of 290 ° C to 420 ° C, and is thin and excellent in flexibility.
  • the firing temperature of 290 ° C to 420 ° C is a temperature range for stably firing a circuit pattern without deformation or damage of the polyimide film, that is, a synthetic resin film, which is a substrate of a flexible printed circuit board, and a circuit baked and printed with a conductive paste.
  • the temperature range is such that the pattern has a specific resistance value within a predetermined range, and the adhesion force of the circuit pattern is higher than or equal to the reference.
  • the range for the firing temperature will be described in more detail through test data in the method of manufacturing a flexible printed circuit board according to the present invention.
  • the circuit pattern is a coordinate input pattern
  • the coordinate input pattern is formed to have a grid shape including a plurality of X and Y axes crossing each other.
  • the flexible printed circuit board according to the present invention may be a digitizer which is a coordinate input pattern 21 including a plurality of X and Y axes intersecting each other. That is, the circuit pattern 20 is an example of the coordinate input pattern 21.
  • the digitizer includes a substrate 10 mounted on the display panel and having a size corresponding to the size of the display panel in order to accurately find the coordinates of the point where the touch is generated.
  • the digitizer evenly coordinates the entire surface of the substrate 10. It is preferable that the input pattern 21 is formed.
  • the circuit pattern preferably has a specific resistance value of 6.5 ⁇ ⁇ cm or less, and the lower the specific resistance value, the more preferable.
  • the digitizer since the digitizer has the coordinate input pattern 21 evenly formed on the entire surface of the substrate 10, it is preferable that the digitizer have a value of less than a predetermined resistivity, that is, a resistivity of 6.5 ⁇ ⁇ cm or less.
  • the specific resistance of the circuit pattern is preferably 4.0 ⁇ ⁇ cm or more and 6.5 ⁇ ⁇ cm or less.
  • the specific resistance value is a range satisfying the adhesion strength of the circuit pattern to the substrate and the peeling strength after plating within the firing temperature range, and through test data in the method of manufacturing a flexible printed circuit board according to the present invention. It demonstrates in more detail.
  • the flexible printed circuit board further includes a plating layer formed on the surface of the terminal portion of the circuit pattern.
  • the terminal portion of the circuit pattern is a portion electrically connected to another flexible circuit board or another electronic component, and the plating layer increases the rigidity at the connection portion of the circuit pattern to improve the reliability of the connection portion.
  • the method of manufacturing a flexible printed circuit board according to the present invention includes: forming a circuit pattern on the one surface of a substrate using a conductive paste (200); And firing the circuit pattern at 290 ° C. to 420 ° C. (300).
  • the method of manufacturing a flexible printed circuit board further includes preparing a polyimide film using the substrate (100).
  • the screen printing is a method of forming the circuit pattern at a low cost by using a conductive paste and improving the production speed.
  • a coordinate input pattern including a plurality of X and Y axes that cross each other is formed as the circuit pattern.
  • the polyimide film is not deformed or damaged when heated to a temperature of 290 ° C to 420 ° C. Even when the conductive paste is printed and fired, the shape of the polyimide film is maintained as it is and thus stably adhered to the fired circuit pattern. .
  • the substrate is a film of a synthetic resin material having a ductility in which deformation does not occur at a high temperature of 400 ° C. or higher.
  • the said conductive paste is silver paste containing silver powder, a polymer resin, and a solvent.
  • the silver paste includes 73 wt% to 88 wt% of silver powder, 5.9 wt% to 9.5 wt% of polymer resin, and 5.7 wt% to 18.0 wt% of solvent.
  • the silver paste may further include 0.35 wt% to 2.90 wt dispersant.
  • the polymer resin includes a polyester-based resin and has an molecular weight of 25,000 as an example.
  • Polyimide film is a film developed for high temperature, but when fired at a temperature higher than the set temperature, shrinkage occurs and defects such as crushing and carbonization occur.
  • the conductive paste containing the silver powder increases as the firing temperature increases, the silver powders stick to each other after firing, and the resistance is lowered by removing substances that increase the electrical conductivity such as polymer resin and solvent.
  • the baking temperature is set in consideration of the characteristics of the polyimide film and the conductive paste.
  • Firing at a temperature of 290 ° C ⁇ 420 ° C is to lower the resistance of the coordinate input pattern formed by screen printing on a polyimide film.
  • the firing step 300 for example, using the BTU Tunnel or Lindberg Box firing the substrate and the circuit pattern formed by screen printing on one surface of the substrate at a temperature of 290 °C ⁇ 420 °C.
  • the method of manufacturing a flexible printed circuit board according to the present invention may further include plating the terminal part of the circuit pattern after the firing step 300.
  • a metal having excellent conductivity such as copper, silver, and gold is plated on the terminal portion.
  • the terminal portion of the circuit pattern is a portion electrically connected to another flexible printed circuit board or another electronic component, and the plating layer increases the rigidity at the connection portion of the circuit pattern to improve the reliability of the connection portion.
  • Table 1 shows a circuit pattern formed on the polyimide film with the same silver paint, and the specific resistance value of the fired circuit pattern after setting the circuit pattern at different firing temperature, and the adhesion of the fired circuit pattern to the polyimide film Test data indicating good or bad strength and peel strength after plating.
  • Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 2 include 87 wt% of silver powder, 6 wt% of polymer resin, and 7 wt% of solvent, and the particle size range, powder average particle diameter, and average of silver powder
  • the same circuit pattern is formed on the polyimide film by the silver paste of the same density, and it is an example about the flexible printed circuit board baked at each baking temperature.
  • Example 1 Table 1 division Silver powder (wt%) Polymer resin (wt%) Solvent (wt%) Firing temperature (°C) Firing time (min) Specific resistance ( ⁇ cm) Adhesion strength Peeling strength after plating Comparative Example 1 87.0 6.0 7.0 280 30 6.83 Good Good Example 1 87.0 6.0 7.0 290 30 6.34 Good Good Example 2 87.0 6.0 7.0 300 30 6.24 Good Good Example 3 87.0 6.0 7.0 310 30 5.66 Good Good Good Example 4 87.0 6.0 7.0 320 30 5.42 Good Good Example 5 87.0 6.0 7.0 330 30 5.33 Good Good Example 6 87.0 6.0 7.0 350 30 4.77 Good Good Example 7 87.0 6.0 7.0 360 30 4.51 Good Good Good Example 8 87.0 6.0 7.0 370 30 4.43 Good Good Example 9 87.0 6.0 7.0 380 30 4.27 Good Good Example 10 87.0 6.0 7.0 390 30 4.15 Good Good Good Example 11 87.0 6.0 7.0 400 30 4.09 Good Good Example 12 87.0 6.0 7.0 410 30 3.79 Good Good Example 13 87.0
  • the resistivity when the circuit pattern is fired at less than 290 ° C., the resistivity is not higher than 6.5 ⁇ ⁇ cm, which is a reference value.
  • the specific resistance is low when the circuit pattern is fired at 420 ° C., but the polyimide film It can be confirmed that the adhesion strength with the good but the peeling strength is poor after plating.
  • the specific resistance when the circuit pattern is fired at more than 420 ° C., the specific resistance is lowered, but the adhesion strength with the polyimide film and the peeling strength after plating are poor, which may be undesirable.
  • the firing step 300 may be baked at a temperature of 290 °C ⁇ 420 °C to form a circuit pattern, preferably firing at a temperature of 310 °C to 410 °C. This is to satisfy the specific resistance value of the circuit pattern after firing within a predetermined range and to satisfy the adhesion strength with the polyimide film and the peeling strength after plating.
  • the adhesion strength is the adhesion strength of the circuit pattern to the polyimide film after the firing step 300, and was determined good or bad by using a tape having an adhesive force of 750f / cm ⁇ 1250f / cm.
  • the peeling strength after the plating refers to the peeling strength between the terminal portion of the circuit pattern and the polyimide film after the plating of the terminal portion, and determines good or bad by using a tape having an adhesive force of 750f / cm to 1250f / cm. It was.
  • Determination of the good or bad of the adhesive strength is that when the tape having the adhesive strength of 750f / cm ⁇ 1250f / cm is attached to the printed circuit pattern printed on the polyimide film and then peeled off the tape pattern by the tape When not attached, it was good, and when the circuit pattern was partially attached to the tape and separated from the polyimide film, it was judged as defective.
  • the judgment of good or bad peel strength after the plating was performed by attaching a tape having an adhesive force of 750f / cm to 1250f / cm to the plated portion of the printed circuit pattern printed on the polyimide film and then removing the tape.
  • a tape having an adhesive force of 750f / cm to 1250f / cm to the plated portion of the printed circuit pattern printed on the polyimide film and then removing the tape.
  • the circuit pattern is preferably baked at a temperature of 290 ° C to 420 ° C, and more preferably at a temperature of 310 ° C to 410 ° C.
  • the circuit pattern may be heated at a temperature between 290 ° C. and 420 ° C. for 10 minutes to 35 minutes.
  • Table 2 shows the specific resistivity of the fired circuit pattern after firing the circuit pattern on the polyimide film with the same silver paste, firing the circuit pattern at the same firing temperature, and different firing time. Test data indicating good or bad adhesion strength and post-plating peel strength of the fired circuit pattern.
  • Examples 14 to 19 Comparative Examples 3 and 4 include 87 wt% of silver powder, 6 wt% of polymer resin, and 7 wt% of solvent, and the particle size range, powder average particle diameter, and average of silver powder It is an example of the flexible printed circuit board manufactured by forming the same circuit pattern on the polyimide film with silver paste of the same density, and differently manufactured according to the change in firing time.
  • the resistivity value of the circuit pattern when the firing time is less than 10 minutes, the resistivity value of the circuit pattern is not higher than 6.5 ⁇ ⁇ cm, which is a reference value, and when the firing time is 35 minutes, the resistivity value of the circuit pattern is low and satisfies the specific resistance value range. However, there is a point that the peel strength after plating is poor. In addition, when the firing time is 40 minutes, the specific resistance value of the circuit pattern is low, which satisfies the specific resistance value reference range, but it may be confirmed that the adhesion strength between the circuit pattern and the polyimide film and the peeling strength after plating are not preferable.
  • the firing step 300 it is preferable to bake the circuit pattern at a temperature between 290 ° C. and 420 ° C. for 10 minutes to 35 minutes, and more preferably 20 to 30 minutes.
  • Table 3 below forms a circuit pattern on a polyimide film with silver paste having different weight ratios of silver powder, polymer resin, and solvent, and after firing the circuit pattern, displays a specific resistance value of the circuit pattern and polyimide.
  • Test data indicating the adhesion strength of the fired circuit pattern to the film and the peeling strength after plating as good or bad.
  • Examples 20 to 31 and Comparative Examples 5 to 16 include silver powder 73 wt% to 90 wt%, polymer resin 2.5 wt% to 12.5 wt%, and solvent 5.7 wt% to 18.5 wt%.
  • the same circuit pattern is formed on a polyimide film by silver paste, and it is an example of the flexible printed circuit board baked at 350 degreeC.
  • the silver paste has a specific resistance of 4.0 ⁇ ⁇ cm or more when the silver powder contains 73 wt% to 88 wt%, polymer resin 5.9 wt% to 9.5 wt%, and solvent 5.7 wt% to 18.0 wt%. It is a range which can satisfy satisfy
  • the silver paste has a problem in that when the silver powder is less than 73 wt%, the conductivity is lowered at the time of firing at a temperature of 290 ° C. to 420 ° C., and the specific resistance is increased to have a specific resistance higher than a predetermined range.
  • the weight ratio of the polymer resin and the solvent is relatively low, and thus there is a problem in that the adhesion strength with the polyimide film and the peeling strength after plating are poor.
  • the baked circuit pattern after printing by screen printing is not preferable because of poor adhesion to the polyimide film.
  • the silver paste is preferable because it has a high specific resistance when containing more than 9.5 wt% of polymer resin.
  • the silver paste is preferably a solvent containing 5.7wt% ⁇ 18.0wt% in order to mix the silver powder and the polymer resin and adjust the viscosity, so that the circuit pattern can be formed in an accurate shape during printing And, it is evaporated at firing at a temperature between 290 °C and 420 °C is a weight ratio that has a minimum effect on the specific resistance value.
  • Table 4 shows the specific resistance of the fired circuit pattern after fixing the weight ratio of silver powder and polymer resin, forming a circuit pattern on a polyimide film with silver paste having a different weight ratio of dispersant and solvent, and firing the circuit pattern. It is test data which displayed the value and displayed the adhesion strength of the baked circuit pattern with respect to a polyimide film, and peeling strength after plating as good or bad.
  • Examples 32 to 44, Comparative Example 17, and Comparative Example 18 were silver paste containing 85 wt% of silver powder and 5 wt% of polymer resin, and were prepared on polyimide film with silver paste having different weight ratios of dispersant and solvent. It is an example of a flexible printed circuit board which is baked at 350 ° C. after forming the same circuit pattern on the substrate.
  • the dispersant does not significantly affect the specific resistance value.
  • the dispersant affects the rheology of the silver paste and the viscosity, and in particular, it affects the adhesion strength and post-plating peel strength of the circuit pattern with the polyimide film.
  • Examples 32 to 44, Comparative Example 17, and Comparative Example 18 contain 5 wt% of polymer resin, but the adhesion strength and the post-plating peel strength of the circuit pattern with the polyimide film are good under the influence of the dispersant. It can be seen that.
  • the silver paste preferably further comprises 0.35 wt% to 2.90 wt% of a dispersant, which is a range of increasing adhesion strength and post-plating peel strength of the fired circuit pattern to the polyimide film.
  • Table 5 shows the same resistivity of the circuit pattern formed by forming a circuit pattern on the polyimide substrate with the same composition but having different particle size ranges of silver powder, and firing the circuit pattern at the same firing temperature. It is the test data which displayed and displayed the adhesion strength of the baked circuit pattern with respect to a polyimide film, and peeling strength after plating as good or bad.
  • Example 45 has a particle size range of 0.1 to 3.0 ⁇ m, an average particle size of 1.0 to 1.2 ⁇ m
  • Example 46 has a particle size range of 0.1 to 3.0 ⁇ m and an average particle size of 0.5 to 0.6 ⁇ m
  • Example 47 has a particle size range of 0.2 to 4.0 ⁇ m, an average particle size of 1.0 to 1.2 ⁇ m
  • Example 48 has a particle size range of 0.2 to 4.0 ⁇ m, and average The particle size is 0.5 ⁇ 0.6 ⁇ m
  • Example 49 has a particle size range of 0.3 ⁇ 4.5 ⁇ m
  • the average particle diameter is 1.0 ⁇ 1.2 ⁇ m
  • Example 50 is a particle size range of 0.3 ⁇ 4.5 ⁇ m
  • the average particle diameter is an example of 0.5-0.6 micrometer.
  • Comparative Example 19 is an example in which the particle size range of the silver powder is 0.5 to 5.0 ⁇ m, and the average particle diameter is 1.5 to 2.0 ⁇ m.
  • the silver paste is preferably a particle size range of 0.1 ⁇ 4.5 ⁇ m silver powder. This is a range that can satisfy both the resistivity value of 4.0 ⁇ ⁇ cm or more and 6.5 ⁇ ⁇ cm or less, and the adhesion strength with the polyimide film and the peeling strength after plating are good.
  • the silver powder has a small particle size to move well and the silver powder adheres well during sintering, resulting in low resistance.
  • the silver powder is less than 0.1 ⁇ m, the effect of lowering the resistance is saturated and the cost is increased compared to the effect. It is difficult to lower the resistance below the set value because the powders do not stick well together.
  • the silver powder is more preferably in the particle size range of 0.2 ⁇ 3.0 ⁇ m, which is to effectively lower the specific resistance value at low cost to have a suitable specific resistance value at a low manufacturing cost.
  • silver powder has a spherical form. Since the coordinate input pattern has a narrow line width and a small distance between the lines, it is preferable that the silver powder is spherical in order to print a precise coordinate input pattern.
  • Table 6 shows the same composition ratio and the same particle size range of the silver powder, the circuit pattern is formed on a polyimide substrate with silver paste having different silver powder average particle diameters, and then fired after firing the circuit pattern at the same firing temperature It is test data which displayed the specific resistance value of a circuit pattern, and displayed the adhesion strength and post-plating peeling strength of the baked circuit pattern with respect to a polyimide film as good or bad.
  • Example 51 has an average particle size range of 0.5 to 0.6 ⁇ m
  • Example 52 has an average particle size of 1.0 to 1.2 ⁇ m
  • Example 53 has an average particle size of 1.8
  • Example 54 is an average particle diameter of 2.1-2.3 micrometers in Example 54
  • Comparative Example 20 is an example of an average particle diameter of 2.5-2.7 micrometers.
  • the silver paste is preferably an average particle diameter range of 0.5 ⁇ 2.3 ⁇ m silver powder. This is a range that can satisfy both the resistivity value of 4.0 ⁇ ⁇ cm or more and 6.5 ⁇ ⁇ cm or less, and the adhesion strength with the polyimide film and the peeling strength after plating are satisfactory at the same time.
  • the silver powder is more preferably in the average particle diameter range of 0.5 ⁇ 1.2 ⁇ m. This is to effectively lower the resistivity at low cost, and to have a suitable resistivity at low manufacturing cost.
  • the present invention reduces the manufacturing cost and improves the productivity by a simple and easy process in comparison with the conventional method of etching copper foil of FCCL of expensive price.
  • the present invention forms a circuit pattern without a plating process to solve the peeling problem of the circuit pattern generated in the plating process, and improve the reliability of the product.
  • the present invention satisfies the resistance criteria sufficiently low even at low temperature firing to solve the heat generation and power consumption problems.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

본 발명은 연성인쇄회로기판 제조 방법 및 이에 의해 제조된 연성인쇄회로기판에 관한 것으로, 기재의 일면에 도전성 페이스트로 회로패턴을 형성하고, 상기 회로패턴을 290℃ ~ 420℃로 소성하여 연성인쇄회로기판을 제조함으로써, 간단하면서도 용이한 공정 진행으로 제조비용을 절감하고 생산성을 향상시키며, 도금 공정없이 회로패턴을 형성하여 도금 공정에서 발생되는 회로패턴의 박리문제를 해결하고, 제품의 신뢰성을 향상시킨다.

Description

연성인쇄회로기판 및 그 제조 방법
본 발명은 연성인쇄회로기판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 도전성 페이스트로 인쇄 후 저온 소성하여 회로패턴을 형성하는 연성인쇄회로기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 2012년 12월 31일 출원된 한국특허출원 제10-2012-0158512호 및 2013년 12월 31일 출원된 한국특허출원 제10-2013-0168119호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
일반적으로, 연성인쇄회로기판은 얇은 절연 필름에 회로패턴을 형성하여 유연하게 구부러질 수 있는 기판이며, 휴대용 전자기기 및 장착 사용 시 굴곡 및 유연성을 요구하는 자동화 기기 또는 디스플레이 제품 등에 많이 사용되고 있다.
특히, 상기 연성인쇄회로기판은 근래에 들어 수요가 폭발적으로 증가하는 스마트폰 등과 같은 휴대 단말에 만힝 사용되고 있다. 예를 들어 휴대 단말의 근거리 무선통신(NFC;Near Field Communication)안테나나, 디지타이저 등에 연성인쇄회로기판이 많이 사용되고 있다.
상기 디지타이저는 휴대폰, PDA, 노트북 등과 같은 전자기기의 디스플레이 패널에 적용되어 터치가 발생된 지점의 좌표를 인식하여 표시하는 장치로서, 디스플레이 패널에 자연스러운 필기 인식을 가능하게 한다.
이러한, 디지타이저는 최근에 스마트폰의 디스플레이 패널의 크기가 점차 커지고, 테블릿 PC 등의 개발, 실외 광고용 디스플레이 등에 적용되므로 디스플레이 패널의 크기에 맞게 점차 크기가 증가하고 있다.
일반적으로, 연성회로기판은 연성을 가지는 절연필름에 합지된 동박을 에칭하여 제조되거나, 연성을 가지는 절연 필름에 도전성 페이스트 또는 도전성 잉크로 회로 패턴을 인쇄한 후 회로 패턴을 도금하여 제조된다.
그러나, 상기와 같은 일반적인 연성인쇄회로기판은 에칭과정 또는 도금과정을 거쳐야 하므로, 제조공정이 복잡하고, 제조 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 기재에 도전성 페이스트를 인쇄하여 회로패턴을 형성하고 소성하는 스크린 프린팅 방식을 채용함으로써, 제조 공정이 단순하고, 제조 비용이 저렴한 연성인쇄회로기판 및 그 제조 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 스크린 프린팅 방식으로 연성인쇄회로기판을 제조하면서도 도전성 페이스트의 조성 및 소성 온도 등을 제어하여 요구되는 전기적 특성(예컨대 저항)을 만족할 뿐만 아니라 기재에 대한 회로패턴의 부착력이 우수하여 제품의 신뢰성이 우수한 연성인쇄회로기판 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 연성인쇄회로기판은, 기재; 및 기재의 일면에 도전성 페이스트로 인쇄된 회로패턴을 포함하고, 상기 회로패턴은 도전성 페이스트가 290℃ ~ 420℃로 소성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 기재는, 폴리이미드 필름일 수 있다.
본 발명에서, 상기 회로패턴은 좌표입력패턴이고, 상기 좌표입력패턴은 서로 교차되는 복수의 X축과 Y축을 포함하여 격자 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
본 발명에서, 상기 도전성 페이스트는, 은분말 73wt% ~ 88wt%, 폴리머레진 5.9wt% ~ 9.5wt%, 솔벤트 5.7wt% ~ 18.0wt%를 포함한 은페이스트일 수 있다.
본 발명에서, 상기 은페이스트는 0.35wt% ~ 2.90wt%의 분산제를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서, 상기 은분말의 입경 범위는 0.1 ~ 4.5㎛일 수 있으며, 바람직하게는 0.2 ~ 3.0㎛일 수 있다.
본 발명에서, 상기 은분말은 평균 입경 범위가 0.5 ~ 2.3㎛일 수 있으며, 바람직하게는 0.5 ~ 1.2㎛일 수 있다.
본 발명에서, 상기 폴리머레진은 폴리에스테르계를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 회로패턴은 4.0μΩ·cm 이상 6.5μΩ·cm이하의 비저항값을 가질 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 연성인쇄회로기판 제조 방법은, 기재의 일면에 도전성 페이스트로 회로패턴을 형성하는 단계; 및 상기 회로패턴을 290℃ ~ 420℃로 소성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 소성하는 단계는 상기 회로패턴을 310℃ ~ 410℃의 온도에서 소성할 수 있다.
본 발명에서, 상기 소성하는 단계는, 상기 회로패턴을 10분 ~ 35분 사이에서 가열할 수 있으며, 바람직하게는 20분 ~ 30분 사이에서 가열할 수 있다.
본 발명은, 기존 고가의 FCCL의 동박을 에칭하는 방법에 비하여 간단하면서도 용이한 공정 진행으로 제조비용을 절감하고, 생산성을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 도금 공정없이 회로패턴을 형성하여 도금 공정에서 발생되는 회로패턴의 박리문제를 해결하고, 제품의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 저온 소성에도 충분히 낮은 저항 기준을 만족시켜 발열과 전력 소모 문제를 해결하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판을 채용한 디지타이저를 예시한 도면
도 2는 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판의 제조 방법을 나타낸 공정도
*도면 중 주요 부호에 대한 설명*
10 : 기재 20 : 회로패턴
본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 연성인쇄회로기판은, 기재; 및 기재의 일면에 도전성 페이스트로 인쇄된 회로패턴을 포함한다.
상기 회로패턴은 도전성 페이스트를 290℃ ~ 420℃로 소성시켜 형성된 것이다.
상기 기재는 폴리이미드(PI) 필름인 것이 바람직하다. 폴리이미드 필름은 가격이 저렴하고, 내열성이 우수하여 상기 회로패턴을 290℃ ~ 420℃의 온도에서 소성 가능하게 하며, 얇고 굴곡성이 뛰어나다.
290℃ ~ 420℃의 소성온도는 연성인쇄회로기판의 기재인 합성수지필름 즉, 상기 폴리이미드 필름의 변형이나 손상없이 안정적으로 회로패턴을 소성할 수 있는 온도범위이며, 도전성 페이스트로 인쇄되어 소성된 회로패턴이 기설정된 범위의 비저항값을 가지도록 하고, 상기 회로패턴의 부착력이 기준이상이 되도록 하는 온도범위이다. 상기 소성온도에 대한 범위는 하기의 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 방법에서 시험데이터를 통해 더 상세하게 설명한다.
상기 회로패턴은 좌표입력패턴이고, 상기 좌표입력패턴은 서로 교차되는 복수의 X축과 Y축을 포함하여 격자 형상을 가지도록 형성되는 것을 일 예로 한다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판은, 서로 교차되는 복수의 X축과 Y축을 포함한 좌표입력패턴(21)인 디지타이저(Digitizer)인 것을 일 예로 한다. 즉, 상기 회로패턴(20)은 상기 좌표입력패턴(21)인 것을 일 예로 한다.
상기 디지타이저는 디스플레이패널에 장착되어 터치가 발생된 지점의 좌표를 정확하게 찾기 위해 디스플레이패널의 크기에 대응되는 크기를 가지는 기재(10)를 포함하며, 상기 기재(10)의 전면(全面)에 고르게 좌표입력패턴(21)이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 회로패턴은 비저항값이 높은 경우 발열과 전력소모가 크므로, 6.5μΩ·cm이하의 비저항값을 가지는 것이 바람직하며, 비저항값이 낮을수록 더 바람직하다. 특히, 디지타이저는 기재(10)의 전면(全面)에 고르게 좌표입력패턴(21)이 형성되므로, 기설정된 비저항 이하의 값 즉, 6.5μΩ·cm이하의 비저항값을 가지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 연성인쇄회로기판에서, 상기 회로패턴의 비저항값은 4.0μΩ·cm 이상 6.5μΩ·cm이하인 것이 바람직하다. 상기 비저항값의 범위는 상기 소성온도 범위 내에서 상기 기재에 대한 상기 회로패턴의 부착강도 및 도금 후 박리강도를 만족하는 범위이며, 하기의 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 방법에서 시험데이터를 통해 더 상세하게 설명한다.
본 발명에 연성인쇄회로기판은 상기 회로패턴의 단자부 표면에 형성되는 도금층을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 회로패턴의 단자부는, 다른 연성회로기판 또는 다른 전자부품 등에 전기적으로 연결되는 부분이며, 상기 도금층은 상기 회로패턴의 연결부분에서의 강성을 증가시켜 연결부분의 신뢰성을 향상시킨다.
도 3을 참고하면, 본 발명에 따른, 연성인쇄회로기판 제조 방법은, 기재의 일면에 도전성 페이스트로 회로패턴을 형성하는 단계(200); 및 상기 회로패턴을 290℃ ~ 420℃로 소성하는 단계(300)를 포함한다.
또, 본 발명에 따른, 연성인쇄회로기판 제조 방법은, 상기 기재로 폴리이미드 필름을 준비하는 단계(100)를 더 포함한다.
상기 회로패턴을 형성하는 단계(200)는, 스크린 인쇄로 상기 회로패턴을 형성하는 것이 바람직하다. 상기 스크린 인쇄는 도전성 페이스트를 사용하여 상기 회로패턴을 저렴한 비용으로 형성하고, 생산속도를 향상시키는 방법이다.
또한, 상기 회로패턴을 형성하는 단계(200)는, 상기 회로패턴으로, 서로 교차되는 복수의 X축과 Y축을 포함한 좌표입력패턴을 형성하는 것을 일 예로 한다.
상기 폴리이미드 필름은 290℃ ~ 420℃의 온도로 가열 시 변형 및 손상이 발생되지 않으며, 상기 도전성 페이스트를 인쇄하여 소성하여도 형상이 그대로 유지되어 소성된 회로패턴과의 안정적으로 부착상태가 유지된다.
상기 기재는, 소성온도 400℃ 이상의 고온에서 변형이 발생하지 않는 연성을 가지는 합성수지재의 필름이면 다양한 종류가 채용 가능함을 밝혀둔다.
상기 도전성 페이스트는 은분말과, 폴리머레진, 솔벤트를 포함한 은페이스트인 것이 바람직하다. 상기 은페이스트는 은분말 73wt% ~ 88wt%, 폴리머레진 5.9wt% ~ 9.5wt%, 솔벤트 5.7wt% ~ 18.0wt%를 포함한다.
상기 은페이스트는 0.35wt% ~ 2.90wt의 분산제를 더 포함할 수도 있다.
상기 폴리머레진은 폴리에스테르계를 포함하며, 분자량이 25,000인 것을 일 예로 한다.
폴리이미드 필름은 고온용으로 개발된 필름이나, 설정온도 이상의 고온에서 소성하면 수축이 발생하고 찌그러짐, 탄화 등의 불량이 발생한다. 그리고, 은 분말을 포함하는 도전성 페이스트는 소성온도를 높이면 높일수록 소성 후 은분말끼리 서로 붙고, 폴리머레진, 솔벤트 등의 전기전도도를 높이는 물질을 제거하여 저항이 낮아진다.
따라서, 폴리이미드 필름과 도전성 페이스트의 특성을 고려하여 소성온도를 설정한다.
290℃ ~ 420℃의 온도에서 소성은 폴리이미드 필름에 스크린 인쇄하여 형성한 좌표입력 패턴의 저항을 낮추기 위한 것이다.
상기 소성하는 단계(300)는, BTU Tunnel 또는 Lindberg Box를 이용하여 기재와, 상기 기재의 일면에 스크린 인쇄되어 형성된 회로패턴을 290℃ ~ 420℃의 온도에서 소성하는 것을 일 예로 한다.
본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 방법은, 상기 소성하는 단계(300) 이후에 상기 회로패턴의 단자부를 도금하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단자부를 도금하는 단계는 구리, 은, 금 등의 도전성이 우수한 금속을 상기 단자부에 도금한다. 이 상기 회로패턴의 단자부는, 다른 연성인쇄회로기판 또는 다른 전자부품 등에 전기적으로 연결되는 부분이며, 상기 도금층은 상기 회로패턴의 연결부분에서의 강성을 증가시켜 연결부분의 신뢰성을 향상시킨다.
하기 표1은 동일한 은페이트로 폴리이미드 필름에 회로패턴을 형성하고, 상기 회로패턴을 다른 소성온도로 한 후 소성된 회로패턴의 비저항값을 표시하고, 폴리이미드 필름에 대한 소성된 회로패턴의 부착강도 및 도금후 박리강도를 양호 또는 불량으로 표시한 시험 데이터이다.
하기의 표1에서 실시예1 내지 실시예13, 비교예1 내지 비교예2는, 은분말 87wt%, 폴리머레진 6wt%, 솔벤트 7wt%를 포함하고, 은분말의 입경범위, 분말평균입경, 평균밀도가 동일한 은페이스트로 폴리이미드 필름 상에 동일한 회로패턴을 형성하고, 각 소성온도에서 소성된 연성인쇄회로 기판에 대한 예이다.
표 1
구분 은분말(wt%) 폴리머레진(wt%) 솔벤트(wt%) 소성온도(℃) 소성시간(min) 비저항(μΩ·cm) 부착강도 도금후박리강도
비교예1 87.0 6.0 7.0 280 30 6.83 양호 양호
실시예1 87.0 6.0 7.0 290 30 6.34 양호 양호
실시예2 87.0 6.0 7.0 300 30 6.24 양호 양호
실시예3 87.0 6.0 7.0 310 30 5.66 양호 양호
실시예4 87.0 6.0 7.0 320 30 5.42 양호 양호
실시예5 87.0 6.0 7.0 330 30 5.33 양호 양호
실시예6 87.0 6.0 7.0 350 30 4.77 양호 양호
실시예7 87.0 6.0 7.0 360 30 4.51 양호 양호
실시예8 87.0 6.0 7.0 370 30 4.43 양호 양호
실시예9 87.0 6.0 7.0 380 30 4.27 양호 양호
실시예10 87.0 6.0 7.0 390 30 4.15 양호 양호
실시예11 87.0 6.0 7.0 400 30 4.09 양호 양호
실시예12 87.0 6.0 7.0 410 30 3.79 양호 양호
실시예13 87.0 6.0 7.0 420 30 3.54 양호 불량
비교예2 87.0 6.0 7.0 430 30 3.50 불량 불량
상기 표1에 의하면, 290℃ 미만으로 상기 회로패턴을 소성하는 경우 비저항값이 기준값인 6.5μΩ·cm보다 높아 양호하지 않으며, 420℃로 상기 회로패턴을 소성하는 경우 비저항값은 낮아지나 폴리이미드 필름과의 부착강도는 양호하나 도금후 박리강도가 불량임을 확인할 수 있다. 또한, 420℃ 초과로 상기 회로패턴을 소성하는 경우 비저항값은 낮아지나 폴리이미드 필름과의 부착강도 및 도금후 박리강도가 불량하여 바람직하지 않음을 확인할 수 있다.
표1을 참고하면, 상기 소성하는 단계(300)는 290℃ ~ 420℃의 온도에서 소성하여 회로패턴을 형성할 수 있고, 바람직하게는 310℃ ~ 410℃의 온도에서 소성하는 것이 바람직하다. 이는 소성 후 회로패턴의 비저항값을 기설정된 범위 내로 만족시킴과 동시에 폴리이미드 필름과의 부착강도 및 도금후 박리강도를 만족시키기 위함이다.
상기 부착강도는 상기 소성하는 단계(300) 후 상기 폴리이드필름에 대한 상기 회로패턴의 부착강도이며, 점착력 750f/cm ~ 1250f/cm를 가지는 테이프를 이용하여 양호 또는 불량을 판단하였다.
상기 도금 후 박리강도는, 상기 단자부를 도금하는 단계 후 상기 회로패턴의 단자부와 상기 폴리이미드 필름과의 박리강도를 말하며, 점착력 750f/cm ~ 1250f/cm를 가지는 테이프를 이용하여 양호 또는 불량을 판단하였다.
상기 부착 강도의 양호, 불량의 판단은 점착력 750f/cm ~ 1250f/cm를 가지는 테이프를 폴리드이미드 필름에 인쇄되어 소성된 회로패턴에 부착한 후 상기 테이프를 떼어내었을 때 회로패턴이 테이프에 의해 부착되지 않는 경우 양호, 회로패턴이 테이프에 일부 부착되어 상기 폴리이미드 필름에서 이탈된 경우 불량으로 판단하였다.
또한, 상기 도금 후 박리강도의 양호, 불량의 판단은 점착력 750f/cm ~ 1250f/cm를 가지는 테이프를 폴리드이미드 필름에 인쇄되어 소성된 회로패턴에서 도금된 부분에 부착한 후 상기 테이프를 떼어내었을 때 도금된 부분이 테이프에 부착되지 않는 경우 양호, 도금된 부분이 테이프에 일부 부착되어 상기 폴리이미드 필름에서 이탈된 경우 불량으로 판단하였다.
따라서, 상기 소성하는 단계(300)은 상기 회로패턴을 290℃ ~ 420℃의 온도에서 소성하는 것이 바람직하며, 310℃ ~ 410℃의 온도에서 소성하는 것이 더 바람직하다.
또한, 상기 소성하는 단계(300)는, 상기 회로패턴을 290℃ ~ 420℃ 사이의 온도로 10분 ~ 35분 사이에서 가열하는 것이 바람직하다.
하기 표2는 동일한 은페이트로 폴리이미드 필름에 회로패턴을 소성하고, 상기 회로패턴을 동일한 소성온도에서 소성하되, 소성 시간을 다르게 하여 한 후 소성된 회로패턴의 비저항값을 표시하고, 폴리이미드 필름에 대한 소성된 회로패턴의 부착강도 및 도금후 박리강도를 양호 또는 불량으로 표시한 시험 데이터이다.
하기의 표2에서 실시예14 내지 실시예19, 비교예3 및 비교예4는, 은분말 87wt%, 폴리머레진 6wt%, 솔벤트 7wt%를 포함하고, 은분말의 입경범위, 분말평균입경, 평균밀도가 동일한 은페이스트로 폴리이미드 필름 상에 동일한 회로패턴을 형성하고, 소성시간에 변화에 따라 구분되어 제조된 연성인쇄회로 기판에 대한 예이다.
표 2
구분 은분말(wt%) 폴리머레진(wt%) 솔벤트(wt%) 소성온도(℃) 소성시간(min) 비저항(μΩ·cm) 부착강도 도금후박리강도
비교예3 87.0 6.0 7.0 350 5 6.83 양호 양호
실시예14 87.0 6.0 7.0 350 10 6.64 양호 양호
실시예15 87.0 6.0 7.0 350 15 6.48 양호 양호
실시예16 87.0 6.0 7.0 350 20 5.66 양호 양호
실시예17 87.0 6.0 7.0 350 25 5.42 양호 양호
실시예18 87.0 6.0 7.0 350 30 4.77 양호 양호
실시예19 87.0 6.0 7.0 350 35 4.25 양호 불량
비교예4 87.0 6.0 7.0 350 40 4.08 불량 불량
상기 표 2에 의하면, 소성시간이 10분 미만인 경우 회로패턴의 비저항값이 기준값인 6.5μΩ·cm보다 높아 양호하지 않으며, 소성시간이 35분인 경우 회로패턴의 비저항값은 낮아 비저항값 기준 범위에 만족하나 도금후 박리 강도가 불량한 점이 있다. 또한, 소성시간이 40분인 경우 회로패턴의 비저항값은 낮아 비저항값 기준 범위에 만족하나 회로패턴과 폴리이미드 필름과의 부착강도 및 도금후 박리강도가 불량하여 바람직하지 않음을 확인할 수 있다.
즉, 상기 소성하는 단계(300)는, 상기 회로패턴을 290℃ ~ 420℃ 사이의 온도로 10분 ~ 35분 사이에서 소성하는 것이 바람하며, 20분 ~ 30분 사이로 소성하는 것이 더 바람직하다.
한편, 하기 표 3은 은분말과, 폴리머레진, 솔벤트의 중량비가 다른 은페이스트로 폴리이미드 필름에 회로패턴을 형성하고, 상기 회로패턴을 소성한 후 상기 회로패턴의 비저항값을 표시하고, 폴리이미드 필름에 대한 소성된 회로패턴의 부착강도 및 도금후 박리강도를 양호 또는 불량으로 표시한 시험 데이터이다.
하기의 표 3에서 실시예20 내지 실시예31, 비교예5 내지 비교예16은, 은분말 73wt% ~ 90wt%, 폴리머레진 2.5wt% ~ 12.5wt%, 솔벤트 5.7wt% ~ 18.5wt%를 포함한 은페이스트로 폴리이미드 필름 상에 동일한 회로패턴을 형성하고, 350℃로 소성한 연성인쇄회로기판의 예이다.
표 3
구분 은분말(wt%) 폴리머레진(wt%) 솔벤트(wt%) 소성온도(℃) 소성시간(min) 비저항(μΩ·cm) 부착강도 도금후박리강도
비교예5 87.0 2.5 10.5 350 25 3.57 불량 불량
비교예6 87.0 2.8 10.2 350 25 3.71 불량 불량
비교예7 87.0 3.0 10.0 350 25 3.78 불량 불량
비교예8 85.0 3.0 12.0 350 25 3.80 불량 불량
비교예9 87.0 3.3 9.7 350 25 3.77 불량 불량
비교예10 87.0 3.5 9.5 350 25 3.92 불량 불량
비교예11 90.0 3.7 6.3 350 25 3.88 불량 불량
비교예12 87.0 5.3 7.7 350 25 4.80 불량 불량
비교예13 88.0 5.7 6.3 350 25 4.53 불량 불량
실시예20 88.0 5.9 6.1 350 25 4.46 양호 불량
실시예21 83.0 6.0 11.0 350 25 4.51 양호 양호
실시예22 85.0 6.0 9.0 350 25 4.45 양호 양호
실시예23 87.0 6.0 7.0 350 25 4.39 양호 양호
실시예24 74.0 6.3 19.7 350 25 4.92 양호 양호
실시예25 83.0 6.3 10.7 350 25 3.89 양호 양호
실시예26 80.0 7.5 12.5 350 25 5.68 양호 양호
실시예27 78.0 9.5 12.5 350 25 5.72 양호 양호
실시예28 77.0 9.5 13.5 350 25 5.79 양호 양호
실시예29 760. 9.5 14.5 350 25 5.84 양호 양호
실시예30 75.0 9.5 15.5 350 25 5.98 양호 양호
실시예31 73.0 9.5 17.5 350 25 6.48 양호 양호
비교예14 70.0 9.5 18.5 350 25 7.01 양호 양호
비교예15 75.0 10.2 14.8 350 25 12.07 양호 양호
비교예16 80.0 12.5 7.5 350 25 13.53 양호 양호
상기 표 3에서 확인되는 바와 같이 상기 은페이스트는 은분말 73wt% ~ 88wt%, 폴리머레진 5.9wt% ~ 9.5wt%, 솔벤트 5.7wt% ~ 18.0wt%를 포함하는 경우 비저항값 4.0μΩ·cm 이상 6.5μΩ·cm이하, 폴리이미드 필름과의 부착강도 및 도금후 박리강도가 양호함을 동시에 만족할 수 있는 범위이다.
상기 은페이스트는, 상기 은분말이 73wt% 미만인 경우 290℃ ~ 420℃의 온도로 소성 시 도전성이 낮아지고, 비저항값이 커져 기설정된 범위보다 큰 비저항값을 가지는 문제점이 있다.
또한, 상기 은분말이 88wt%를 초과하는 경우 상대적으로 폴리머 레진과 솔벤트의 중량비가 적어져 폴리이미드 필름과의 부착강도 및 도금후 박리강도가 불량한 문제점이 있다.
상기 은페이스트는 폴리머레진을 5.9wt% 미만으로 포함한 경우 스크린 인쇄로 인쇄한 후 소성된 회로패턴이 폴리이미드 필름과의 부착력이 불량하여 바람직하지 않다. 그리고, 상기 은페이스트는 폴리머레진을 9.5wt% 초과로 포함한 경우 비저항값이 높아 바람직하다.
또한, 상기 은페이스트는 상기 은분말과 상기 폴리머레진을 혼합하고 점도를 조절하기 위해 솔벤트가 5.7wt% ~ 18.0wt%를 포함하는 것이 바람직하며, 이는 인쇄 시 회로패턴을 정확한 형상으로 형성할 수 있도록 하고, 290℃ ~ 420℃ 사이의 온도에서 소성 시 증발되어 비저항값에 최소한의 영향을 주는 중량비이다.
하기의 표 4는 은분말과, 폴리머레진의 중량비를 고정하고, 분산제와 솔벤트의 중량비가 다른 은페이스트로 폴리이미드 필름에 회로패턴을 형성하고, 상기 회로패턴을 소성한 후 소성된 회로패턴의 비저항값을 표시하고, 폴리이미드 필름에 대한 소성된 회로패턴의 부착강도 및 도금후 박리강도를 양호 또는 불량으로 표시한 시험 데이터이다.
하기의 표 4에서, 실시예32 내지 실시예44, 비교예17 및 비교예18은, 은분말 85wt%, 폴리머레진 5wt%를 포함하고, 분산제와 솔벤트의 중량비가 다른 은페이스트로 폴리이미드 필름 상에 동일한 회로패턴을 형성한 후 350℃로 소성한 연성인쇄회로기판의 예이다.
표 4
구분 은분말(wt%) 분산제(wt%) 폴리머레진(wt%) 솔벤트(wt%) 소성온도(℃) 소성시간(min) 비저항(μΩ·cm) 부착강도 도금후박리강도
비교예17 85.0 0.35 5.0 9.65 350 15 4.53 양호 불량
실시예32 85.0 0.50 5.0 9.50 350 15 4.52 양호 양호
실시예33 85.0 0.70 5.0 9.30 350 15 4.52 양호 양호
실시예34 85.0 0.80 5.0 9.20 350 15 4.57 양호 양호
실시예35 85.0 0.90 5.0 9.10 350 15 4.59 양호 양호
실시예36 85.0 1.00 5.0 9.00 350 15 4.58 양호 양호
실시예37 85.0 1.10 5.0 8.90 350 15 4.60 양호 양호
실시예38 85.0 1.20 5.0 8.80 350 15 4.71 양호 양호
실시예39 85.0 1.30 5.0 8.70 350 15 4.43 양호 양호
실시예40 85.0 1.40 5.0 8.60 350 15 4.52 양호 양호
실시예41 85.0 1.50 5.0 8.50 350 15 4.66 양호 양호
실시예42 85.0 2.00 5.0 8.00 350 15 4.89 양호 양호
실시예43 85.0 2.10 5.0 7.90 350 15 4.87 양호 양호
실시예44 85.0 2.90 5.0 7.10 350 15 4.89 양호 불량
비교예18 85.0 3.00 5.0 7.00 350 15 5.02 불량 불량
상기 표 4를 참고하면, 상기 분산제는, 비저항값에는 영향을 크게 주지 않음이 확인된다. 상기 분산제는 은페이스트의 리올로지(rheology)와, 점도에 영향을 주며, 특히 회로패턴의 폴리이미드 필름과의 부착강도 및 도금후박리강도에 영향을 주는 것을 확인할 수 있다.
상기의 실시예32 내지 실시예44, 비교예17 및 비교예18은 폴리머레진을 5wt%를 포함하고 있으나, 분산제의 영향으로 회로패턴의 폴리이미드 필름과의 부착강도 및 도금후박리강도가 양호한 것임 있음을 알 수 있다.
상기 은페이스트는, 분산제를 0.35wt% ~ 2.90wt%를 더 포함하는 것이 바람직하며, 이는 폴리이미드 필름에 대한 소성된 회로패턴의 부착강도 및 도금후 박리강도를 증가시키는 범위이다.
하기 표 5는 동일한 조성비를 가지되, 은분말의 입경범위가 각각 다른 은페이트로 폴리이미드기판에 회로패턴을 형성하고, 상기 회로패턴을 동일한 소성온도로 소성한 후 소성된 회로패턴의 비저항값을 표시하고, 폴리이미드 필름에 대한 소성된 회로패턴의 부착강도 및 도금후 박리강도를 양호 또는 불량으로 표시한 시험 데이터이다.
하기 표 5에서, 실시예45는 은분말의 입경범위가 0.1 ~ 3.0㎛이고, 평균입경이 1.0 ~ 1.2㎛인 것이고, 실시예46은 은분말의 입경범위가 0.1 ~ 3.0㎛이고, 평균입경이 0.5 ~ 0.6㎛인 것이고, 실시예47은 은분말의 입경범위가 0.2 ~ 4.0㎛이고, 평균입경이 1.0 ~ 1.2㎛인 것이고, 실시예48은 은분말의 입경범위가 0.2 ~ 4.0㎛이고, 평균입경이 0.5 ~ 0.6㎛인 것이고, 실시예49는 은분말의 입경범위가 0.3 ~ 4.5㎛이고, 평균입경이 1.0 ~ 1.2㎛인 것이고, 실시예50은 은분말의 입경범위가 0.3 ~ 4.5㎛이고, 평균입경이 0.5 ~ 0.6㎛인 것인 예이다. 또, 비교예19는 은분말의 입경범위가 0.5 ~ 5.0㎛이고, 평균입경이 1.5 ~ 2.0㎛인 것인 예이다.
표 5
구분 은분말(wt%) 은분말입경(㎛) 은분말평균입경(㎛) 폴리머레진(wt%) 솔벤트(wt%) 소성온도(℃) 비저항(μΩ·cm) 부착강도 도금후박리강도
실시예45 87.0 0.1~3.0 1.0~1.2 6.3 6.7 350 5.71 양호 양호
실시예46 87.0 0.1~3.0 0.5~0.6 6.3 6.7 350 5.69 양호 양호
실시예47 87.0 0.2~4.0 1.0~1.2 6.3 6.7 350 5.66 양호 양호
실시예48 87.0 0.2~4.0 0.5~0.6 6.3 6.7 350 5.66 양호 양호
실시예49 87.0 0.3~4.5 1.0~1.2 6.3 6.7 350 5.79 양호 양호
실시예50 87.0 0.3~4.5 0.5~0.6 6.3 6.7 350 5.72 양호 양호
비교예19 87.0 0.5~5.0 0.5~5.0 6.3 6.7 350 6.78 양호 양호
상기 표 5를 참고하면, 상기 은페이스트는 은분말의 입경 범위가 0.1 ~ 4.5㎛인 것이 바람직하다. 이는 비저항값 4.0μΩ·cm 이상 6.5μΩ·cm이하, 폴리이미드 필름과의 부착강도 및 도금후 박리강도가 양호함을 동시에 만족할 수 있는 범위이다.
은 분말은 입자크기가 작아야 이동이 잘되고 소결시 은분말끼리 잘 붙어 저항이 낮아지나, 0.1㎛ 미만에서는 저항을 낮추는 효과가 포화되고, 효과 대비 비용이 상승되는 문제가 있고, 5㎛ 초과 범위에서는 은 분말끼리 잘 붙지 않아 저항을 설정치 이하로 낮추기 어렵다.
상기 은분말은 입경 범위가 0.2 ~ 3.0㎛인 것이 더 바람직하며, 이는 저비용으로 비저항값을 효율적으로 낮추기 위한 것으로 적은 제조비용으로 적합한 비저항값을 가지도록 하기 위함이다.
또한, 은 분말은 구형의 형태를 가지는 것이 바람직하다. 상기 좌표입력 패턴은 선폭이 좁고 선의 사이의 거리도 좁으므로 정밀한 좌표입력 패턴을 인쇄하기 위해서는 은 분말이 구형인 것이 좋다.
하기 표 6은 동일한 조성비와 동일한 은분말의 입경범위를 가지되, 은분말평균입경이 각각 다른 은페이트로 폴리이미드기판에 회로패턴을 형성하고, 상기 회로패턴을 동일한 소성온도로 소성한 후 소성된 회로패턴의 비저항값을 표시하고, 폴리이미드 필름에 대한 소성된 회로패턴의 부착강도 및 도금후 박리강도를 양호 또는 불량으로 표시한 시험 데이터이다.
하기 표 6에서, 실시예51은 은분말의 평균입경범위가 0.5 ~ 0.6㎛이고, 실시예52는 은분말의 평균입경이 1.0 ~ 1.2㎛인 것이고, 실시예53은 은분말의 평균입경이 1.8 ~ 2.0㎛인 것이고, 실시예54는 은분말의 평균입경이 2.1 ~ 2.3㎛인 것이고, 비교예20은 평균입경이 2.5 ~ 2.7㎛인 예이다.
표 6
구분 은분말(wt%) 은분말입경(㎛) 은분말평균입경(㎛) 폴리머레진(wt%) 솔벤트(wt%) 소성온도(℃) 비저항(μΩ·cm) 부착강도 도금후박리강도
실시예51 87.0 0.2~4.0 0.5~0.6 6.3 6.7 350 4.93 양호 양호
실시예52 87.0 0.2~4.0 1.0~1.2 6.3 6.7 350 5.54 양호 양호
실시예53 87.0 0.2~4.0 1.8~2.0 6.3 6.7 350 5.96 양호 양호
실시예54 87.0 0.2~4.0 2.1~2.3 6.3 6.7 350 6.14 양호 양호
비교예20 87.0 0.2~4.0 2.5~2.7 6.3 6.7 350 6.54 양호 양호
상기 표 6을 참고하면, 상기 은페이스트는 은분말의 평균 입경 범위가 0.5 ~ 2.3㎛인 것이 바람직하다. 이는 비저항값 4.0μΩ·cm 이상 6.5μΩ·cm이하, 폴리이미드 필름과의 부착강도 및 도금후 박리강도가 양호함을 동시에 만족할 수 있는 범위이다. 또한, 상기 은분말은 평균 입경 범위가 0.5 ~ 1.2㎛인 것이 더 바람직하다. 이는 저비용으로 비저항값을 효율적으로 낮추기 위한 것으로 적은 제조비용으로 적합한 비저항값을 가지도록 하기 위함이다.
본 발명은, 기존 고가의 FCCL의 동박을 에칭하는 방법에 비하여 간단하면서도 용이한 공정 진행으로 제조비용을 절감하고, 생산성을 향상시킨다.
본 발명은 도금 공정없이 회로패턴을 형성하여 도금 공정에서 발생되는 회로패턴의 박리문제를 해결하고, 제품의 신뢰성을 향상시킨다.
본 발명은 저온 소성에도 충분히 낮은 저항 기준을 만족시켜 발열과 전력 소모 문제를 해결한다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

Claims (18)

  1. 기재; 및
    기재의 일면에 도전성 페이스트로 인쇄된 회로패턴을 포함하고,
    상기 회로패턴은 도전성 페이스트가 290℃ ~ 420℃로 소성된 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기재는 폴리이미드 필름인 것을 특징으로 한 연성인쇄회로기판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회로패턴은 좌표입력패턴이고,
    상기 좌표입력패턴은 서로 교차되는 복수의 X축과 Y축을 포함하여 격자 형상을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 페이스트는,
    은분말 73wt% ~ 88wt%, 폴리머레진 5.9wt% ~ 9.5wt%, 솔벤트 5.7wt% ~ 18.0wt%를 포함한 은페이스트인 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 은페이스트는 0.35wt% ~ 2.90wt%의 분산제를 더 포함한 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 은분말의 입경 범위는 0.1 ~ 4.5㎛인 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 은분말의 입경 범위는 0.2 ~ 3.0㎛인 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 은분말은 평균 입경 범위가 0.5 ~ 2.3㎛인 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 은분말은 평균 입경 범위가 0.5 ~ 1.2㎛인 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 폴리머레진은 폴리에스테르계를 포함한 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  11. 기재; 및
    상기 기재의 일면 또는 양면에 형성되며, 도전성 페이스트를 인쇄하고 소성하여서 이루어진 회로패턴;을 포함하며,
    상기 회로패턴은 4.0μΩ·cm 이상 6.5μΩ·cm이하의 비저항값을 가지는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  12. 기재의 일면에 도전성 페이스트로 회로패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 회로패턴을 290℃ ~ 420℃로 소성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기재는 폴리이미드 필름인 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 소성하는 단계는 상기 회로패턴을 310℃ ~ 410℃의 온도에서 소성하는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판 제조 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 소성하는 단계는, 상기 회로패턴을 10분 ~ 35분 사이에서 가열하는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판 제조 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 소성하는 단계는, 상기 회로패턴을 20분 ~ 30분 사이에서 가열하는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판 제조 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 도전성 페이스트는,
    은분말 73wt% ~ 88wt%, 폴리머레진 5.9wt% ~ 9.5wt%, 솔벤트 5.7wt% ~ 18.0wt%를 포함한 은페이스트인 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 은페이스트는 0.35wt% ~ 2.90wt%의 분산제를 더 포함한 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판 제조 방법.
PCT/KR2013/012410 2012-12-31 2013-12-31 연성인쇄회로기판 및 그 제조 방법 Ceased WO2014104860A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/758,753 US9648753B2 (en) 2012-12-31 2013-12-31 Flexible printed circuit board and method for manufacturing same
CA2896467A CA2896467C (en) 2012-12-31 2013-12-31 Flexible printed circuit board and method for manufacturing same
CN201380068123.2A CN104885576B (zh) 2012-12-31 2013-12-31 柔性印刷电路基板及其制造方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2012-0158512 2012-12-31
KR20120158512 2012-12-31
KR10-2013-0168119 2013-12-31
KR1020130168119A KR101796452B1 (ko) 2012-12-31 2013-12-31 연성인쇄회로기판 및 그 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014104860A1 true WO2014104860A1 (ko) 2014-07-03

Family

ID=51021789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2013/012410 Ceased WO2014104860A1 (ko) 2012-12-31 2013-12-31 연성인쇄회로기판 및 그 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2014104860A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1051095A (ja) * 1996-05-24 1998-02-20 Hokuriku Electric Ind Co Ltd 回路基板及びその製造方法
JP2006066838A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Teikoku Tsushin Kogyo Co Ltd 回路基板
JP2006318711A (ja) * 2005-05-11 2006-11-24 Teikoku Tsushin Kogyo Co Ltd スイッチ基板及びその製造方法
KR20120099162A (ko) * 2011-01-20 2012-09-07 한양대학교 에리카산학협력단 전도성 페이스트 또는 잉크용 조성물, 이를 이용한 전도성 배선 또는 전극 및 이들이 형성된 전자소자
KR101199676B1 (ko) * 2010-09-06 2012-11-08 하명석 도전성 패턴 전사 필름 제조 방법 및 그 방법으로 제조된 도전성 패턴 전사 필름을 이용한 도전성 패턴 전사 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1051095A (ja) * 1996-05-24 1998-02-20 Hokuriku Electric Ind Co Ltd 回路基板及びその製造方法
JP2006066838A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Teikoku Tsushin Kogyo Co Ltd 回路基板
JP2006318711A (ja) * 2005-05-11 2006-11-24 Teikoku Tsushin Kogyo Co Ltd スイッチ基板及びその製造方法
KR101199676B1 (ko) * 2010-09-06 2012-11-08 하명석 도전성 패턴 전사 필름 제조 방법 및 그 방법으로 제조된 도전성 패턴 전사 필름을 이용한 도전성 패턴 전사 방법
KR20120099162A (ko) * 2011-01-20 2012-09-07 한양대학교 에리카산학협력단 전도성 페이스트 또는 잉크용 조성물, 이를 이용한 전도성 배선 또는 전극 및 이들이 형성된 전자소자

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105265029B (zh) 柔性印刷电路板及其制造方法
WO2013100557A1 (ko) 플라스틱 기판
WO2010134734A2 (ko) 기판 표면 실장용 도전성 접촉 단자
US10512175B2 (en) Method for manufacturing flexible printed circuit board and flexible printed circuit board manufactured thereby
KR101796452B1 (ko) 연성인쇄회로기판 및 그 제조 방법
WO2015178696A1 (ko) 전도성 조성물
WO2023003316A1 (ko) 단면 또는 양면 접촉이 가능한 박막 필름형 안테나 및 이의 제조방법
TWI881197B (zh) 一種啞光型電磁干擾屏蔽膜及其製備方法
CN102404934B (zh) 电路板基板及其制作方法
WO2014104860A1 (ko) 연성인쇄회로기판 및 그 제조 방법
WO2023124283A1 (zh) 一种导电油墨及电子器件
WO2019074312A1 (ko) 인쇄회로기판 제조 방법 및 이에 의해 제조된 인쇄회로기판
CN118299102A (zh) 一种PI膜Mini-LED键盘银浆及其制备方法
KR20140123434A (ko) 디지타이저 및 그 제조 방법
CN104010436A (zh) 一种具有电磁屏蔽效果的柔性覆金属基板及制造工艺
CN202121865U (zh) 一种用于柔性电路板的铜箔基板
CN104869754B (zh) 嵌有导线的软性基板及其制造方法
CN206301311U (zh) 一种显示模组及移动终端
WO2014061949A1 (ko) 도금층을 구비한 도전성 페이스트 인쇄회로기판 및 이의 제조방법
WO2018186654A1 (ko) 인쇄회로기판 및 이의 제조 방법
CN208317109U (zh) 一种满足金丝焊接的镀金结构的微波板
CN112788834A (zh) 一种柔性印刷电路板及其制备方法
CN102548220A (zh) 电路板的制作方法
CN201536149U (zh) 可挠式薄型天线
CN212573075U (zh) 一种用于改善连接结构的柔性电路板

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13868994

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2896467

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14758753

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13868994

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1