KR20070041402A - 플렉서블 구리 피복 적층판, 이 플렉서블 구리 피복적층판을 이용하여 얻어지는 플렉서블 프린트 배선판, 이플렉서블 구리 피복 적층판을 이용하여 얻어지는 필름캐리어 테이프, 이 플렉서블 구리 피복 적층판을 이용하여얻어지는 반도체 장치, 플렉서블 구리 피복 적층판의 제조방법 및 필름 캐리어 테이프의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

종래 시장에 공급되어 온 저 프로파일(low-profile) 전해 동박에 비하여 더욱 저 프로파일이고 고강도인 전해 동박을 이용한 플렉서블 구리 피복 적층판 등의 제공을 목적으로 한다. 이 목적을 달성하기 위하여, 수지 필름에 전해 동박을 접합시켜 구성한 플렉서블 구리 피복 적층판에 있어서, 상기 전해 동박의 석출면이, 표면 거칠기(Rzjis)가 1.5㎛ 이하이고 광택도(Gs(60°))가 400 이상인 저 프로파일 광택 표면을 구비하고, 이 석출면과 수지 필름을 접합시킨 것을 특징으로 하는 플렉서블 구리 피복 적층판 등을 채용한다. 그리고 이 플렉서블 구리 피복 적층판을 이용함으로써, 형성된 회로가 35㎛ 피치 이하인 파인 피치 회로(fine pitch circuit)를 구비하는 COF 테이프 등의 필름 캐리어 테이프 형상의 플렉서블 프린트 배선판의 제조가 용이해진다.

Description

플렉서블 구리 피복 적층판, 이 플렉서블 구리 피복 적층판을 이용하여 얻어지는 플렉서블 프린트 배선판, 이 플렉서블 구리 피복 적층판을 이용하여 얻어지는 필름 캐리어 테이프, 이 플렉서블 구리 피복 적층판을 이용하여 얻어지는 반도체 장치, 플렉서블 구리 피복 적층판의 제조 방법 및 필름 캐리어 테이프의 제조 방법{FLEXIBLE COPPER CLAD LAMINATE, FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT MANUFACTURED USING THE SAME, FILM CARRIER TAPE MANUFACTURED USING THE SAME, SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURED USING THE SAME, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE FILM CARRIER TAPE}

도 1은 시험용 COF 테이프 시료의 형상을 나타내는 모식도이다.

도 2는 MIT 내절(耐折) 시험기의 구성 개요를 나타내는 모식도이다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공개 2004-35918호 공보

특허 문헌 2: 일본 특허 공개 2004-107786호 공보

특허 문헌 3: 일본 특허 출원 평09-143785호 공보

본 발명은 플렉서블 구리 피복 적층판 및 이 플렉서블 구리 피복 적층판을 이용하여 얻어지는 플렉서블 프린트 배선판에 관한 것이다. 특히, 당해 플렉서블 구리 피복 적층판을 구성하는 구리층에 석출면측이 저 프로파일(low-profile)인 것을 특징으로 하는 전해 동박을 이용한 것으로, 3층 TAB(Tape Automated Bonding) 테이프, COF(Chip On Film) 테이프라 칭하는 미세 회로 배선이 요구되고 전자 부품의 표면 실장이 가능한 플렉서블 프린트 배선판(필름 캐리어 테이프를 포함한다)에 관한 것이다.

종래부터 전해 동박은 프린트 배선판의 기초 재료로서 널리 사용되어 왔다. 그리고 프린트 배선판이 많이 사용되는 전자 및 전기 기기에는 소형화, 경량화 등의 소위 경박단소화(輕薄短小化)가 요구되고 있다. 종래, 이와 같은 전자 및 전기 기기의 경박단소화를 실현하기 위해서는 신호 회로를 가능한 한 파인 피치(fine pitch)화하기 위하여 보다 얇은 동박을 채용하고, 에칭에 의해 회로를 형성할 때의 오버 에칭의 설정 시간을 단축시킴으로써 형성되는 회로의 에칭 팩터를 향상시킬 것이 요구되어 왔다.

즉, 소형화, 경량화가 진행되고 있는 전자 및 전기 기기에는 고기능화도 동시에 요구되고 있다. 따라서, 한정된 기판 면적 중에서 가능한 한 부품 실장 면적을 많이 확보하는 관점에서도 회로의 에칭 팩터를 양호하게 할 것이 요구된다. 특히, IC칩 등의 직접 탑재를 행하는 3층의 테이프 오토메이티드 본딩 기판(3층 TAB 테이프), 칩 온 필름 기판(COF 테이프)에는 통상적인 프린트 배선판 이상의 저 프로파일 전해 동박이 요구되며, 회로 상면의 면적을 가능한 한 많이 확보할 것이 요 구된다. 한편, 저 프로파일이란, 동박의 기재 수지와의 접합 계면에서의 요철이 작다는 의미로 사용되고 있다.

상술한 3층 TAB 테이프 및 COF 테이프를 포함하는 플렉서블 프린트 배선판에서는 표면실장되는 반도체 부품의 소형화에 수반하여, 회로(리드) 간의 피치를 작게 한 파인 피치 회로이면서 회로 간의 단락이 없는 절연 신뢰성을 확보할 것이 동시에 요구된다. 이 플렉서블 프린트 배선판은 폴리이미드 수지 필름, 폴리에틸렌텔레프탈레이트 수지 필름 등으로 대표되는 수지 필름층 위에 도전층을 구비하는 플렉서블 구리 피복 적층판을 에칭가공하여 얻어지는 것이다. 그리고 이 플렉서블 구리 피복 적층판에는 2 종류의 타입이 존재한다.

즉, 한 타입은, 3층 TAB 테이프로 대표되는 수지 필름층과 도전층 사이에 접착제층을 개재하여 적층한 3층 구조를 구비하는 플렉서블 구리 피복 적층판으로, 소위 ‘3층 플렉서블 구리 피복 적층판’이라 칭해지는 것이며, 폴리이미드 수지 필름 등의 베이스 필름상에 접착제층을 마련하고, 이 접착제층에 금속박을 접합시킴으로써 제조되는 것이 일반적이다. 따라서, 여기서 이용하는 금속박의 두께를 얇게 하는 데에는 일정한 한계가 있으며, 그 결과 일정 레벨 이상의 파인 피치 회로의 형성이 곤란하였다. 이에 대해, 또 하나의 타입은, COF 테이프 등의 제조에 이용하는 것으로서, 3층 플렉서블 구리 피복 적층판의 접착제층을 생략한 타입으로, 소위 ‘2층 플렉서블 구리 피복 적층판’이라 칭해지며, 소정 두께의 금속박 표면에 폴리이미드 전구체 바니시를 도포하여 가열함으로써 이미드화 반응을 일으켜 폴리이미드 수지층을 형성시키는 캐스팅법, 또는 폴리이미드 수지 필름의 표면에 스 퍼터링 증착 등의 수단으로 얇은 시드층을 형성하고, 당해 시드층 위에 전해법으로 구리층 등을 소정 두께로 형성하는 메탈라이징(metalizing)법을 채용하여 얻어지는 것이다. 메탈라이징법은 그 제조 방법으로 인하여 도전층의 두께를 얇고 균일하게 형성할 수 있기 때문에, 파인 피치 회로의 형성에 바람직한 것이다. 그러나, 수지 필름층과 금속층의 계면이 평활하여 파인 피치 회로의 형성은 용이하지만, 수지 필름과 금속층의 밀착성이 낮아 사용가능한 범위가 좁다는 문제가 있다. 또한, 양호한 내(耐)마이그레이션성을 확보하기 위해서는 니켈 등의 성분을 이용한 시드층을 구리 패턴 형성시의 에칭으로 제거할 필요가 있기 때문에 공정 증가로 이어져 생산성 저하를 초래한다.

이 캐스팅법에 의한 2층 플렉서블 구리 피복 적층판의 제조에서 전해 동박 등의 전해 금속박을 이용하는 것이 일반적으로 행해진다. 이 전해 금속박은 드럼 형상을 한 회전 음극의 표면에 금속 성분을 전해석출시켜 박(箔) 상태로 하고, 이를 연속해서 박리하여 권취함으로써 얻어진다. 이 단계의 금속박을 이하 ‘석리박(析離箔)’이라 칭한다.

이 석리박의 회전 음극과 접촉한 상태에서 박리된 면은 경면(鏡面)으로 완성된 회전 음극 표면의 형상이 전사된 것이 되며, 광택을 가지고 매끄러운 면이기 때문에 광택면이라 칭한다. 단, 회전 음극으로부터 석출된 금속박의 탈락이 없도록 일정한 거칠기로 관리되고 있다. 이에 대해, 석출면이었던 쪽의 석리박의 표면 형상은 석출되는 구리의 결정 성장 속도가 결정면마다 다르기 때문에, 산형(山形)의 요철 형상을 나타내는 것이 되며, 이를 조면(粗面)이라 칭한다. 이 조면이 구리 피 복 적층판을 제조할 때의 절연 재료와의 접합면이 되는 것이다. 이상 및 이하에서, 석리박을 이용하는 경우의 설명에서는 ‘조면’이라는 용어를 사용하고 있다.

이어서, 이 석리박은 표면 처리 공정에 의해 조면에 대한 조화(粗化) 처리와 방청 처리가 행해진다. 따라서, 미세 구리 입자를 석출부착시킨 조면을 ‘조화면’이라 칭한다. 한편, 여기서 말하는 조화 처리 및 방청 처리는 임의이며, 전해 동박의 사용 상황 및 플렉서블 프린트 배선판의 기재 종별에 따라 임의로 행해지는 것이다. 계속해서, 표면 처리 공정에서는 동박의 앞뒤에 방청 처리가 행해지고 건조시켜 권취함으로써 프린트 배선판의 제조에 이용하는 전해 동박이 완성되는 것이다. 당업자 사이에서는 이것을 일반적으로 ‘표면 처리박’과 구별하여 칭하지만, 시장에서는 표면 처리한 것을 전해 동박이라 칭하고 있다. 따라서, 본 명세서에서는 조화 처리, 표면 처리의 유무에 관계없이 전해 동박이라 칭함을 명확히 밝혀 둔다.

이상으로부터 알 수 있는 바와 같이, 플렉서블 구리 피복 적층판의 경우, 전해 금속박과 수지 필름을 접합시킬 때의 전해 금속박의 접합면(조면 또는 조화면)은 일정한 요철을 가진다. 따라서, 당해 전해 금속박을 에칭가공하여 회로 형상을 형성하고자 하면, 그 요철을 에칭 제거하기 위하여 회로 형상으로 하기 위한 에칭 시간 이상의 오버 에칭 타임이 필요해 진다. 그 결과, 회로의 사이드 에칭이 일어나고 에칭 팩터가 열화(劣化)되어 회로 피치 35㎛ 이하의 미세 회로 배선의 형성은 극히 곤란하다고 생각되어 왔다.

따라서, 플렉서블 프린트 배선판 분야에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위 하여, 전해 동박의 조면의 거칠기를 보다 광택면 거칠기에 근접시키고, 오버 에칭 타임의 단축화가 도모되어 왔다. 이와 같은 관점에서 생각한 경우, 플렉서블 프린트 배선판의 제조에 바람직한 전해 동박으로서 복수의 제품이 존재한다. 예를 들어, 특허 문헌 1에는, 황산 산성 구리 도금액의 전기 분해에 의해 제조되는 전해 동박으로서, 그 절연기재와의 접합면의 거칠기(석출면 거칠기)가 두께 10㎛인 경우에 Rz=1.0±0.5㎛ 정도인 저 프로파일(조도(粗度)) 전해 동박이 개시되어 있다. 특허 문헌 2에는, 특정 골격을 가지는 아민 화합물과 유기 유황 화합물을 첨가제로서 포함하는 구리 전해액을 이용함으로써, 표면 거칠기 Rz가 0.90 ~ 1.23㎛ 범위인 저 프로파일의 전해 동박이 개시되어 있다. 또한, 특허 문헌 3에는, 미처리 동박의 석출면의 표면 거칠기 Rz가 이 미처리 동박의 광택면의 표면 거칠기 Rz와 동일하거나, 그보다 작은 박의 석출면 위에 조화 처리를 행한 것을 특징으로 하는 전해 동박을 개시하고 있다.

상술한 특허 문헌 1 ~ 특허 문헌 3에 개시된 제조 방법을 이용하여 전해 동박을 제조하면, 확실히 탁월한 저 프로파일의 조면(이하, ‘석출면’이라 칭하는 경우도 있다.)이 형성되며, 저 프로파일 전해 동박으로서는 극히 탁월한 에칭 성능을 나타내고, 플렉서블 구리 피복 적층판의 구성 재료로 이용함으로써 35㎛ 피치 이하의 회로를 포함하는 파인 피치 플렉서블 프린트 배선판의 생산 수율의 향상에 기여해 왔다.

그러나, 최근 평판 디스플레이 패널(TFT 패널, 플라즈마 디스플레이 패널 등)의 대화면화는 급격한 속도로 진행되고 있다. 그리고 대화면화와 동시에 지상파 디지털 방송으로의 전환에 수반하여 하이비젼화에 따른 영상의 고정밀화가 행해진다. 그 결과로서, 전자 회로, 프린트 배선판에 대해서도 소형화, 고기능화가 요구되고 회로의 파인 피치화가 요구되는 것은 당연하다.

또한, 전자 또는 전기 기기의 대표인 개인용 컴퓨터의 클럭 주파수도 급격히 상승하여 연산 속도가 비약적으로 빨라졌다. 그리고 종래 컴퓨터로서의 본래의 역할인 단순한 데이터 처리에 그치지 않고 컴퓨터 자체를 AV 기기와 마찬가지로 사용하는 기능도 부가되어 있으며, 음악 재생 기능에 그치지 않고 DVD의 녹화 재생 기능, TV 수상 녹화 기능, 화상 전화 기능 등이 잇달아 부가되고 있다.

이에 수반하여, 개인용 컴퓨터의 모니터도 단순한 데이터 모니터가 아닌, 영화 등의 화상을 띄우더라도 장시간 시청에 견딜 수 있는 화질이 요구되며, 이와 같은 품질의 모니터를 저가로 그리고 대량으로 공급할 것이 요구된다. 한편, 현재의 당해 모니터에는 액정 모니터가 많이 사용되고 있고, 이 액정 패널의 드라이버에는 상기 테이프 오토메이티드 본딩 기판(3층 TAB 테이프)이나 칩 온 필름 기판(COF 테이프)을 이용하는 것이 일반적이며, 모니터의 하이비젼화를 도모하기 위해서는 상기 드라이버에도 보다 미세한 회로의 형성이 요구되게 된다.

이상으로부터, 종래 시장에 공급되어 온 저 프로파일 전해 동박에 비해, 더욱 저 프로파일이고 고강도인 전해 동박에 대한 요구가 존재하며, 이 동박을 이용한 플렉서블 구리 피복 적층판, 필름 캐리어 테이프 등에 대한 요구가 존재하는 것이다.

여기서, 본 발명자들은 연구를 거듭한 결과, 어느 일정한 조건에서 제조한 전해 동박이 종래의 저 프로파일 동박을 뛰어 넘는 것을 발견하고, 이를 플렉서블 구리 피복 적층판에 이용함으로써 회로 피치 30㎛ 이하의 파인 피치 회로를 포함하는 플렉서블 프린트 배선판의 제조 수율이 비약적으로 향상됨에 생각이 이른 것이다. 이하, 본 발명에 관하여 설명한다.

본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판: 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판은 수지 필름에 전해 동박을 접합시켜 구성한 플렉서블 구리 피복 적층판에 있어서, 상기 전해 동박의 석출면이 표면 거칠기(Rzjis)가 1.5㎛ 이하이고 광택도(Gs(60°))가 400 이상인 저 프로파일 광택 표면을 구비하고, 이 석출면과 수지 필름을 접합시킨 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판은 상기 전해 동박에, 정상상태의 인장 강도가 33kgf/㎟ 이상, 가열 후(180℃×60분, 대기 분위기)의 인장 강도가 30kgf/㎟ 이상인 것을 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판은 상기 전해 동박에, 정상상태의 신장율이 5% 이상, 가열 후(180℃×60분, 대기 분위기)의 신장율이 8% 이상인 것을 이용하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판은 상기 전해 동박에 황산계 구리 전해액 중에 4급 암모늄염 폴리머인 디아릴디메틸염화암모늄을 함유시켜 전해함으로써 얻어지는 것을 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판은 상기 전해 동박으로서 그 석출면에 조화 처리, 방청 처리, 실란 커플링제 처리 중 어느 1종 또는 2종 이상의 표면 처리를 행한 것을 이용하는 것도 가능하다.

그리고 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판은 상기 전해 동박의 표면 처리 후의 석출면의 표면 거칠기(Rzjis)가 5㎛ 이하인 저 프로파일로서 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 플렉서블 프린트 배선판: 이상에서 기술한 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판을 이용하여 고품질의 플렉서블 프린트 배선판을 얻는 것이 가능해진다.

본 발명에 따른 플렉서블 프린트 배선판에서는 플렉서블 프린트 배선판 제조 프로세스를 거친 후의 전해 동박의 인장 강도가 25kgf/㎟ 이상이고, 신장율이 10% 이상인 것을 이용하는 것이 바람직하다.

특히, 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판을 이용함으로써 플렉서블 프린트 배선판 중에서도 회로 피치가 35㎛ 이하인 파인 피치 회로를 구비하는 필름 캐리어 테이프 형상의 플렉서블 프린트 배선판을 용이하게 제조하는 것이 가능해진다.

그리고 상기 필름 캐리어 테이프에 있어서, 상기 회로는 표면 거칠기(Rzjis)가 1.5㎛ 이하이고 광택도(Gs(60°))가 400 이상인 전해 동박의 저 프로파일 석출면과 수지 필름을 접합시켜 에칭가공하여 얻어지는 것이다.

본 발명에 따른 반도체 장치: 상술한 플렉서블 구리 피복 적층판을 이용함으로써 고품질의 반도체 장치의 제공이 가능해진다.

플렉서블 구리 피복 적층판의 제조 방법: 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판의 제조 방법은 표면거칠기(Rzjis)가 1.5㎛ 이하이고 광택도(Gs(60°))가 400 이상인 저 프로파일 광택 표면에 대하여 수지 필름층을 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

필름 캐리어 테이프의 제조 방법: 본 발명에 따른 필름 캐리어 테이프의 제조 방법은 전해 동박의 표면 거칠기(Rzjis)가 1.5㎛ 이하이고 광택도(Gs(60°))가 400 이상인 저 프로파일 광택 표면에 대하여 수지 필름층을 형성하고 테이프 형상의 플렉서블 구리 피복 적층판으로 한 후, 당해 전해 동박층을 회로 형상으로 에칭가공하여 필름 캐리어 테이프로 제조하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판은 종래 시장에 공급되어 온 저 프로파일 전해 동박에 비해, 더욱 저 프로파일이고 양호한 광택을 가지는 석출면을 수지 필름에 접합시킨 것이다. 따라서, 이 석출면에 상기 표면 처리를 행하더라도 종래의 제품보다 저 프로파일의 동박이 된다. 이들 전해 동박은 회로에 양호한 에칭 팩터를 요구하는 테이프 오토메이티드 본딩 기판(3층 TAB 테이프)이나 칩 온 필름 기판(COF 테이프) 등의 파인 피치 회로의 형성에 특히 바람직하다.

또한, 전해 동박으로 보면, 그 양면의 거칠기가 극히 작은 전해 동박이기 때문에 내절(耐折) 시험을 행하였을 때의 절곡 응력의 집중 개소가 되는 요철부가 적다. 따라서, 당해 전해 동박을 이용한 플렉서블 구리 피복 적층판 또는 플렉서블 프린트 배선판으로 했을 때의 내절 특성도 향상되게 된다.

그리고 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판을 이용하여 얻어지는 플 렉서블 프린트 배선판은 전해 동박층이 에칭 특성이 탁월하기 때문에 안정적으로 회로 피치가 35㎛ 이하인 파인 피치 회로를 구비하는 것으로 할 수 있다. 따라서, 플렉서블 프린트 배선판 중에서도 테이프 형상 제품으로 알려진 테이프 오토메이티드 본딩 기판(3층 TAB 테이프)이나 칩 온 필름 기판(COF 테이프) 등의 용도에 바람직하다.

본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판의 형태: 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판은 수지 필름에 전해 동박을 접합시켜 구성한 플렉서블 구리 피복 적층판에 있어서, 상기 전해 동박의 석출면이 표면 거칠기(Rzjis)가 1.5㎛ 이하이고 광택도(Gs(60°))가 400 이상인 저 프로파일 광택 표면을 구비하며, 그 석출면과 수지 필름을 접합시킨 것을 특징으로 하는 것이다.

먼저 여기서 이용하는 전해 동박에 관하여 설명한다. 엄밀한 의미로 말하면, 전해 동박의 석출면의 거칠기는 전해 동박의 두께에 따라 변동되는 개념이다. 그러나, 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판에 이용하는 전해 동박의 표면 거칠기 및 광택도의 개념은 전해 동박으로서 생산 가능한 450㎛ 두께 이하의 두께를 가진 전해 동박에 있어서, 그 석출면측의 표면 거칠기(Rzjis)가 1.5㎛ 이하인 저 프로파일이고 또한 당해 석출면의 광택도(Gs(600))가 400 이상이라는 조건을 만족시키는 것이다. 그리고 바람직하게는 당해 석출면측의 표면 거칠기(Rzjis)가 1.2㎛ 이하, 더 바람직하게는 1.0㎛ 이하이다. 당해 석출면이 상기 범위의 광택도를 구비하고, 그 표면 거칠기(Rzjis)의 값이 작아질수록 파인 피치 회로의 형성이 용이해 진다.

본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판에 이용하는 전해 동박에 대한 이해를 용이하게 하기 위해, 여기서 전해 동박의 제조 순서에 관하여 재차 설명한다. ‘전해 동박’이란, 표면 처리를 전혀 하지 않은 상태의 것으로 ‘미처리 동박’, ‘석리박’ 등으로 칭하는 것이 일반적이다. 그러나, 본 명세서에서는 조화 처리, 표면 처리의 유무에 관계없이 간단히 ‘전해 동박’이라 칭한다.

이 전해 동박은 일반적으로 연속 생산법이 채용되며, 드럼 형상을 한 회전 음극과 이 회전 음극의 형상을 따라 대향배치되는 납계(鉛系) 양극 또는 불용성 양극(DSA) 사이에 황산구리계 용액을 흘려 넣은 후 전해 반응을 이용하여 구리를 회전 음극의 드럼 표면에 석출시키고, 이 석출된 구리가 박 상태로 되어 회전 음극으로부터 연속해서 박리되어 권취됨으로써 생산된다. 이 단계에서는 방청 처리 등의 표면 처리는 전혀 행해지지 않은 상황이며, 전해석출 직후의 구리는 활성화된 상태에 있기 때문에 공기 중의 산소에 의해 매우 산화되기 쉬운 상태에 있다.

이 전해 동박의 회전 음극과 접촉한 상태에서 박리된 면은 경면으로 완성된 회전 음극 표면의 형상이 전사된 것이 되며, 광택을 가지고 매끄러운 면이기 때문에 광택면이라 칭한다. 이에 대해, 석출면이었던 쪽의 표면 형상은 석출되는 구리의 결정 성장 속도가 결정면마다 다르기 때문에 산형의 요철 형상을 나타내는 것이 되며, 이를 조면 또는 석출면(본 명세서에서는 이하 ‘석출면’을 이용한다.)이라 칭한다. 이 석출면이 구리 피복 적층판을 제조할 때의 절연층과의 접합면이 된다. 그리고 이 석출면의 거칠기(조도)가 작을수록 탁월한 저 프로파일의 전해 동박이라 한다. 또한, 본 발명에 따른 전해 동박에서는 이 석출면의 거칠기가 일반적인 전해 드럼을 사용하여 제조된 동박의 광택면보다 평활해지기 때문에 조면이라는 용어는 사용하지 않으며, 간단히 ‘석출면’이라 칭한다.

그리고 이 전해 동박은 표면 처리 공정에 의해 석출면에 대한 조화 처리와 방청 처리가 행해지는 것이 통상적이다. 석출면에 대한 조화 처리란, 황산구리 용액 중에서 소위 그을림 도금 조건의 전류를 흘려 석출면에 미세 구리 입자를 석출부착시키고, 곧바로 평활 도금 조건의 전류 범위에서 피복 도금함으로써 미세 구리 입자의 탈락을 방지하는 것이다. 따라서, 미세 구리 입자를 석출부착시킨 석출면을 ‘조화 처리면’이라 칭한다. 계속해서, 표면 처리 공정에서는 전해 동박의 앞뒤에 아연, 아연 합금, 크롬계 도금 등으로 방청 처리를 행하고 건조시켜 권취함으로써 제품으로서의 전해 동박이 완성되는 것이다.

일반적으로, 상기 특허 문헌 1 ~ 특허 문헌 3에 개시된 제조 방법을 추적하여 조화 처리를 행하지 않은 상태의 전해 동박을 제조해 보면, 석출면측의 거칠기(Rzjis) 값이 1.2㎛를 넘는 레벨이다. 이에 대해, 본 발명에 따른 전해 동박은 실시예에 나타내는 바와 같이, 조건 최적화에 의해 석출면측의 표면 거칠기(Rzjis)가 O.6㎛ 이하인 저 프로파일을 얻는 것도 가능해진다. 여기서 특히 하한값을 한정하고 있지 않으나 거칠기의 하한은 경험적으로 O.1㎛ 정도이다.

또한, 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판에 이용하는 전해 동박의 석출면의 매끄러움을 나타내는 지표로서 광택도를 이용함으로써, 종래의 저 프로파일 전해 동박과의 차이를 명료하게 파악할 수 있다. 본 발명에서 이용한 광택도 측 정은, 전해 동박의 흐름 방향(MD 방향)에 따라 당해 동박의 표면에 입사각 60°로 측정광을 조사하고, 반사각 60°로 되돌아온 빛의 강도를 측정한 것으로, 일본 전색 공학 주식회사제 디지털 변각 광택계 VG-1D형을 이용하여 광택도 측정 방법인 JIS Z 8741-1983에 근거하여 측정하였다. 그 결과, 상기 특허 문헌 1 ~ 특허 문헌 3에 개시된 제조 방법에 따라 12㎛ 두께의 전해 동박을 제조하여, 그 석출면의 광택도[Gs(60°)]를 측정하면, 250 ~ 380 정도의 범위에 들어간다. 이에 대해, 본 발명에 따른 전해 동박은 광택도 [Gs(60°)]가 400을 넘어 보다 매끄러운 표면을 가지는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예에 나타내는 바와 같이, 조건의 최적화에 의해 광택도 [Gs(60°)] 500 이상도 가능해진다. 한편, 여기에서도, 광택도의 상한값을 정하고 있지 않으나 경험적으로 780 정도가 상한이 되는 듯하다.

이와 같이 매끄러운 석리박에 대하여, 후술하는 표면 처리를 행하여 조화 처리를 행하고 방청 처리 등을 행하더라도 종래의 저 프로파일 표면 처리 동박보다 더욱 저 프로파일의 조화 처리면을 구비하는 표면 처리 동박을 얻을 수 있다. 그리고 이 표면 처리 동박을 이용하여 수지 필름에 접합하면 물리적인 앵커 효과를 적절히 얻는 것이 가능하여 계면의 요철도 경감되기 때문에, 당해 계면에서의 에칭액 등의 스며듦이 적고, 내약품성 열화가 적어진다.

그리고 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판에서 이용하는 전해 동박은 정상상태의 인장 강도가 33kgf/㎟ 이상, 가열 후(180℃×60분, 대기 분위기)의 인장 강도가 30kgf/㎟ 이상이라는 높은 기계적 특성을 구비한다. 상기 특허 문헌 1 ~ 특허 문헌 3에 개시된 제조 방법을 추적하여 12㎛ 두께의 전해 동박을 제조하 여 그 인장 강도를 측정하면, 대부분은 정상상태의 인장 강도가 33kgf/㎟ 미만, 가열 후(180℃×60분, 대기 분위기)의 인장 강도가 30kgf/㎟ 미만이라는 물성을 나타낸다. 이 인장 강도로부터 정상상태의 인장 강도도 큰 값은 아니며, 프린트 배선판으로 가공할 때의 표준적 가열 프로세스 180℃×60분의 가열을 받는 것만으로 인장 강도 20kgf/㎟ 대에 연화하는 것도 있어, 플라잉 리드의 형성이 필요한 3층 TAB 테이프 제품에는 적합하지 않다. 따라서, 일단 가열을 받고, 그 후 인장 응력을 받으면 파단되기 쉬워진다고 말할 수 있다. 이에 대해, 본 발명에 따른 전해 동박은 정상상태의 인장 강도가 33kgf/㎟ 이상, 보다 바람직하게는 37kgf/㎟ 이상을 구비하고, 가열 후(180℃×60분, 대기 분위기)의 인장 강도가 30kgf/㎟ 이상, 보다 바람직하게는 33kgf/㎟ 이상이라는 높은 기계적 특성을 구비한다. 또한, 실시예에 나타내는 바와 같이, 조건의 최적화에 의해 정상상태의 인장 강도가 38kgf/㎟ 이상, 가열 후(180℃×60분, 대기 분위기)의 인장 강도가 35kgf/㎟ 이상이라는 더욱 높은 기계적 특성을 구비할 수 있다. 따라서, 디바이스 홀을 구비하는 3층 TAB 테이프의 IC칩 실장부가 되는 이너 리드(플라잉 리드)에 바람직하다. 즉, 3층 TAB 테이프의 이너 리드의 존재를 고려하면, 정상상태 및 가열 후의 인장 강도가 높을수록 바람직하다. 정상상태의 인장 강도가 33kgf/㎟ 이상, 가열 후의 인장 강도가 30kgf/㎟ 이상이면, 실장 부품의 일반적인 본딩에 대응할 수 있다. 그러나, 당해 전해 동박의 정상상태의 인장 강도가 37kgf/㎟ 이상이고 가열 후의 인장 강도가 33kgf/㎟ 이상, 나아가서는 정상상태의 인장 강도가 38kgf/㎟ 이상이고 또한 가열 후의 인장 강도가 35kgf/㎟ 이상이 되면, 임계적으로 실장 부품의 본딩 압력을 단계적으로 상 승시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판에서 이용하는 전해 동박은 정상상태의 신장율이 5% 이상, 가열 후(180℃×60분, 대기 분위기)의 신장율이 8% 이상이라는 양호한 기계적 특성을 구비한다. 상기 특허 문헌 1 ~ 특허 문헌 3에 개시된 제조 방법을 추적하여 12㎛ 두께의 전해 동박을 제조하여 그 인장 강도를 측정하면, 대부분은 정상상태의 신장율이 5% 미만, 가열 후(180℃×60분, 대기 분위기)의 신장율이 7% 미만이라는 물성을 나타낸다. 확실히 이 정도의 신장율이라도 프린트 배선판으로 가공하고, 메카니컬 드릴로 쓰루 홀 형성을 행할 때의 호일 크랙 방지의 역할을 하는 데에는 충분하다. 그러나, 폴리이미드 수지 필름, 아라미드 수지 필름, PET 필름 등의 플렉서블 기재에 전해 동박을 접합시켜 플렉서블 프린트 배선판으로 하고, 절곡하여 사용할 때의 절곡부에 위치하는 회로의 크랙 발생 방지를 고려하면 불충분하다. 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판에 이용하는 전해 동박은 정상상태의 신장율이 5% 이상, 가열 후(180℃×60분, 대기 분위기)의 신장율이 8% 이상이라는 양호한 기계적 특성을 구비하기 때문에, 플렉서블 프린트 배선판의 절곡사용에도 충분히 견딜 수 있는 신장율을 달성하고 있다.

그리고 본 발명에 따른 플렉서블 프린트 배선판에서는 상기 인장 강도 및 신장율의 전해 동박을 이용하여 제조하며, 플렉서블 프린트 배선판의 제조 프로세스를 거친 후, 당해 플렉서블 프린트 배선판으로부터 분리채취한 전해 동박의 정상상태의 인장 강도가 25kgf/㎟ 이상이고 정상상태의 신장율이 10% 이상인 것이 바람직하다. 이 물성을 만족시키면, 플렉서블 프린트 배선으로서도 양호한 내절 성능 등 을 확보할 수 있기 때문이다.

그리고 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판에 이용하는 전해 동박으로서, 황산계 구리 전해액 중에 4급 암모늄염 폴리머인 디아릴디메틸염화암모늄을 함유시켜 전해함으로써 얻어지는 것이 가장 바람직하다.

여기서, 이 황산계 구리 전해액 중에 환상(環狀) 구조를 가지는 4급 암모늄염 폴리머인 디아릴디메틸염화암모늄을 함유시켜 전해하는 방법에 관하여 기술한다. 그리고 보다 바람직하게는, 환상 구조를 가지는 4급 암모늄염 폴리머인 디아릴디메틸염화암모늄과, 3-멜캅토-1-프로판 술폰산과 염소를 첨가하여 얻어진 황산계 구리 전해액을 이용하는 것이 바람직하다. 이 조성의 황산계 구리 전해액을 이용함으로써 안정적으로 본 발명에서 이용하는 저 프로파일의 전해 동박의 제조가 가능해진다. 황산계 구리 전해액에 3-멜캅토-1-프로판 술폰산, 환상 구조를 가지는 4급 암모늄염 폴리머, 염소의 3가지 성분이 존재하는 것이 가장 바람직하며, 어느 성분이 빠지더라도 저 프로파일 전해 동박의 제조 수율이 불안정화된다.

본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판에 이용하는 전해 동박의 제조에 이용하는 황산계 구리 전해액 중의 3-멜캅토-1-프로판 술폰산의 농도는 3ppm ~ 50ppm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 4ppm ~ 30ppm, 더 바람직하게는 4ppm ~ 25ppm이다. 3-멜캅토-1-프로판 술폰산의 농도가 3ppm 미만인 경우에는 전해 동박의 석출면이 거칠어져 저 프로파일 전해 동박을 얻는 것이 곤란해진다. 한편, 3-멜캅토-1-프로판 술폰산의 농도가 50ppm을 넘더라도 얻어지는 전해 동박의 석출면이 평활화되는 효과는 향상되지 않으며, 오히려 전해석출 상태가 불안정화된다. 한편, 본 발명에서 말하는 3-멜캅토-1-프로판 술폰산이란, 3-멜캅토-1-프로판 술폰산염도 포함하는 의미로 사용하고 있으며, 농도의 기재 값은 나트륨염으로서의 3-멜캅토-1-프로판 술폰산 나트륨의 환산 값이다. 한편, 3-멜캅토-1-프로판 술폰산의 농도란, 3-멜캅토-1-프로판 술폰산 외에 3-멜캅토-1-프로판 술폰산의 2량체 등의 전해액 중에서의 변성물도 포함하는 농도이다.

그리고 본 발명에서 이용하는 전해 동박의 제조 방법에 이용하는 황산계 구리 전해액 중의 4급 암모늄염 폴리머는 당해 농도가 1ppm ~ 50ppm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2ppm ~ 30ppm, 더 바람직하게는 3ppm ~ 25ppm이다. 여기서, 4급 암모늄염 폴리머로서 다양한 종류의 것을 이용하는 것이 가능하나, 저 프로파일의 석출면을 형성하는 효과를 고려하면, 4급 암모늄의 질소 원자가 5원환 구조의 일부에 포함되는 화합물, 특히 디아릴디메틸염화암모늄을 이용하는 것이 가장 바람직하다.

그리고 이 디아릴디메틸염화암모늄의 황산계 구리 전해액 중의 농도는 상술한 3-멜캅토-1-프로판 술폰산과의 관계를 고려하여 1ppm ~ 50ppm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2ppm ~ 30ppm, 더 바람직하게는 3ppm ~ 25ppm이다. 여기서, 디아릴디메틸염화암모늄의 황산계 구리 전해액 중의 농도가 1ppm 미만인 경우에는 3-멜캅토-1-프로판 술폰산의 농도를 아무리 높이더라도 전해 동박의 석출면이 거칠어져 저 프로파일 전해 동박을 얻는 것이 곤란해진다. 디아릴디메틸염화암모늄의 황산계 구리 전해액 중의 농도가 50ppm을 넘더라도 구리의 석출 상태가 불안정해져 저 프로파일 전해 동박을 얻는 것이 곤란해진다.

또한, 상기 황산계 구리 전해액 중의 염소 농도는 5ppm ~ 60ppm인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 lOppm ~ 2Oppm이다. 이 염소 농도가 5ppm 미만인 경우에는 전해 동박의 석출면이 거칠어져 저 프로파일을 유지할 수 없게 된다. 한편, 염소 농도가 60ppm을 넘으면 전해 동박의 조면이 거칠어져 전해석출 상태가 안정되지 않아 저 프로파일의 석출면을 형성할 수 없게 된다.

이상과 같이, 상기 황산계 구리 전해액 중의 3-멜캅토-1-프로판 술폰산과 디아릴디메틸염화암모늄과 염소의 성분 밸런스가 가장 중요하며, 이것들의 양적 밸런스가 상기 범위를 일탈하면 결과적으로 전해 동박의 석출면이 거칠어져 저 프로파일을 유지할 수 없게 된다.

한편, 본 발명에서 말하는 황산계 구리 전해액의 구리 농도는 50g/l ~ 120g/l, 자유 황산 농도가 60g/l ~ 250g/l 정도의 용액을 상정하고 있다.

그리고 상기 황산계 구리 전해액을 이용하여 전해 동박을 제조하는 경우에는 액온 20℃ ~ 60℃로 하고, 전류 밀도 30A/d㎡ ~ 9OA/d㎡으로 전해하는 것이 바람직하다. 액온이 20℃ ~ 60℃, 보다 바람직하게는 40℃ ~ 55℃이다. 액온이 20℃ 미만인 경우에는 석출 속도가 저하되어 신장 및 인장 강도 등의 기계적 물성의 편차가 커진다. 한편, 액온이 60℃를 넘으면 증발 수분량이 증가되어 액 농도의 변동이 빨라, 얻어지는 전해 동박의 석출면이 양호한 평활성을 유지할 수 없다. 또한, 전류 밀도는 30A/d㎡ ~ 9OA/d㎡이고, 보다 바람직하게는 40A/d㎡ ~ 7OA/d㎡이다. 전류 밀도가 30A/d㎡ 미만인 경우에는 구리의 석출 속도가 느려서 공업적 생산성이 떨어진다. 한편, 전류 밀도가 90A/d㎡을 넘는 경우에는 얻어지는 전해 동박의 석출면의 거칠기가 커져 종래의 저 프로파일 동박을 넘는 것으로는 형성할 수 없다.

그리고 본 발명에 따른 전해 동박은 그 조면에 조화 처리, 방청 처리, 실란 커플링제 처리 중 어느 1종 또는 2종 이상을 행하여 표면 처리를 행한 전해 동박으로서 이용하는 것도 가능하다.

여기서, 조화 처리란, 전해 동박의 표면에 미세 금속 입자를 부착형성시키거나, 에칭법으로 조화 표면을 형성시키는 방법 중 어느 한 방법이 채용된다. 여기서, 전자의 미세 금속 입자를 부착형성하는 방법으로서, 구리 미세 입자를 조면에 부착형성시키는 방법에 관하여 예시한다. 이 조화처리 공정은 전해 동박의 조면 위에 미세 구리 입자를 석출부착시키는 공정과, 이 미세 구리 입자의 탈락을 방지하기 위한 피복 도금 공정으로 구성된다.

전해 동박의 조면 위에 미세 구리 입자를 석출부착시키는 공정에서는, 전해 조건으로서 그을림 도금 조건이 채용된다. 따라서, 일반적으로 미세 구리 입자를 석출부착시키는 공정에서 이용하는 용액 농도는 그을림 도금 조건을 만들어 내기 쉽도록 낮은 농도로 되어 있다. 그러나, 본 발명에서 이용하는 전해 동박은 그 석출면이 종래의 저 프로파일 동박 이상으로 평탄하고 저 프로파일이기 때문에, 이 그을림 도금을 행하더라도 물리적인 돌기 등의 전류 집중 개소가 적어, 극히 미세하고 균일한 상태로 미세 구리 입자의 부착형성을 행할 수 있다. 이 그을림 도금 조건은 특별히 한정되는 것은 아니며, 생산 라인의 특질을 고려하여 정해지는 것이다. 예를 들어, 황산구리계 용액을 이용하는 것이면 농도가 구리 5 ~ 20g/l, 황산 50 ~ 200g/l, 그 외에 필요에 따른 첨가제(α-나프토퀴놀린(α-Naphthoquinoline), 덱스트린, 아교, 티오요소(thiourea) 등), 액온 15 ~ 40℃, 전류 밀도 10 ~ 50A/d㎡의 조건으로 하는 등이다.

그리고 미세 구리 입자의 탈락을 방지하기 위한 피복 도금 공정에서는 석출부착시킨 미세 구리 입자의 탈락을 방지하기 위하여, 평활 도금 조건에서 미세 구리 입자를 피복하도록 구리를 균일석출시키기 위한 공정이다. 따라서, 여기에서는 전술한 벌크 구리의 형성조에서 이용한 것과 동일한 용액을 구리 이온의 공급원으로서 이용할 수 있다. 이 평활 도금 조건은 특별히 한정되는 것은 아니며, 생산 라인의 특질을 고려하여 정해지는 것이다. 예를 들어, 황산구리계 용액을 이용하는 것이면 농도가 구리 50 ~ 80g/l, 황산 50 ~ 150g/l, 액온 40 ~ 50℃, 전류 밀도 10 ~ 50A/d㎡의 조건으로 하는 등이다.

이어서, 방청 처리층을 형성하는 방법에 관하여 설명한다. 이 방청 처리층은 구리 피복 적층판 및 프린트 배선판의 제조 과정에서 지장을 일으키지 않도록 전해 동박층의 표면이 산화부식되는 것을 방지하기 위한 것이다. 방청 처리에 이용되는 방법은 벤조트리아졸, 이미다졸 등을 이용하는 유기 방청, 또는 아연, 크로메이트, 아연 합금 등을 이용하는 무기 방청 중 어느 하나를 채용하더라도 문제없다. 전해 동박의 사용 목적에 적합한 방청을 선택하면 된다. 유기 방청의 경우에는 유기 방청제를 침지 도포, 샤워링 도포, 전착법 등의 기법을 채용하는 것이 가능해진다. 무기 방청의 경우에는 전해로 방청 원소를 전해 동박층의 표면상에 석출시키는 방법, 그 외에 소위 치환 석출법 등을 이용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 아연 방청 처리를 행할 경우, 피로인산아연 도금욕, 시안화아연 도금욕, 황산아연 도금욕 등을 이용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 피로인산아연 도금욕이면 농도가 아연 5 ~ 30g/l, 피로인산 칼륨 50 ~ 500g/l, 액온 20 ~ 50℃, pH 9 ~ 12, 전류 밀도 0.3 ~ 10A/d㎡의 조건으로 하는 등이다.

방청 처리의 종류는 상술한 것으로 한정되지는 않으나, 본 발명에서 이용하는 전해 동박의 조화 처리를 행하지 않고 이용하고자 하는 경우에는, 수지 필름과 동박 표면의 젖음성을 가능한 한 향상시켜 밀착성을 높이기 위하여 이하의 방청 처리를 이용하는 것이 바람직하다. 즉, 방청처리층으로서 니켈-아연 합금을 이용하는 것이 바람직하다. 특히, 방청 처리층을 구성하는 니켈-아연 합금은 불가피한 불순물을 제외하고, 니켈을 50wt% ~ 99wt%, 아연을 50wt% ~ lwt% 함유하는 조성의 것을 이용하는 것이 바람직한 것이다. 방청 처리층에 있어서의 니켈의 존재가 기재의 구성 수지에 대한 밀착성을 개선하는 경향이 현저하기 때문이다. 이 니켈-아연 합금으로 형성한 방청 처리층은 니켈 함유량이 50wt% 미만이면 각종 기재와의 밀착성 향상 효과를 기대할 수 없게 된다. 또한, 니켈 함유량이 99wt%를 넘으면 에칭 후에 잔류하는 경향이 강해져 바람직하지 않다. 본 발명자들의 연구에 따르면, 본 발명에 따른 수지층을 구비한 캐리어박 부착 전해 동박에서는 니켈 및 아연의 방청 처리층을 형성할 경우, 니켈 및 아연의 토탈 부착량을 20mg/㎡ ~ 100mg/㎡ 범위로 하는 것이 바람직하다. 특히, 이 니켈-아연 합금에 의한 방청 처리층을 형성해 두면, 밀착 강도가 확보되기 어려운 특수 기판에 접착했을 때에 그 접착 계면으로부터 용이하게 전해 동박이 벗겨지지 않으며, 내약품 특성, 내습 특성 또는 땜납 내열 특성이 탁월한 것이 된다. 토탈 부착량이 20mg/㎡ 미만이면 균일한 두께의 방청 처리 층을 얻을 수 없어 밀착 강도의 편차가 커진다. 한편, 토탈 부착량이 100mg/㎡을 넘으면 도체 회로 형성의 에칭시에 니켈 성분의 에칭 잔류물을 생성시키는 경향이 있어 바람직하지 않다.

그리고 니켈량이 많은 쪽이 밀착 강도, 내약품 특성, 내습 특성, 땜납 내열 특성을 향상시키는 경향이 되고, 아연량이 많아지면 내약품 특성이나 땜납 내열성을 저하시키는 경향이 되는 것을 확인하고 있다. 그리고 니켈-아연 합금에 의한 방청 처리층을 형성할 경우, 니켈과 아연의 총 부착량을 20 ~ 10Omg/㎡으로 했을 때, 그 니켈과 아연의 비율을 니켈:아연=6:4 ~ 8:2 범위로 하는 것이 실용상 바람직한 것임이 판명되었다. 니켈 비율이 80wt%를 넘으면 회로를 형성했을 때에 에칭 잔류물을 생성시키는 경향이 있다. 또한, 아연 비율이 40wt%를 넘으면 내약품 특성이나 땜납 내열 특성이 저하되는 경향이 된다.

또한, 방청 처리층을 니켈-아연 합금층과 후술하는 크로메이트층으로 구성하는 것도 바람직하다. 크로메이트층이 존재함으로써 내식성이 향상됨과 동시에, 수지층과의 밀착성도 동시에 향상되는 경향이 있다. 이때의 크로메이트층의 형성에는 통상적인 방법에 따라 치환법, 전해법 중 어느 방법을 채용하더라도 무방하다.

그리고 실란 커플링제 처리란, 조화 처리, 방청 처리 등이 종료된 후에 절연층 구성재와의 밀착성을 화학적으로 향상시키기 위한 처리이다. 여기서 말하는 실란 커플링제 처리에 이용하는 실란 커플링제로서 특별히 한정을 필요로 하는 것은 아니며, 사용하는 절연층 구성재, 프린트 배선판 제조 공정에서 사용하는 도금액 등의 성상을 고려하여, 에폭시계 실란 커플링제, 아미노계 실란 커플링제, 멜캅토 계 실란 커플링제 등으로부터 임의로 선택하여 사용하는 것이 가능해진다.

보다 구체적으로는, 프린트 배선판용으로 프리프레그(prepreg)의 글래스 크로스(glass cloth)에 이용되는 것과 동일한 커플링제를 중심으로 비닐트리메톡시실란, 비닐페닐트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, 4-글리시딜부틸트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-3-(4-(3-아미노프로폭시)프톡시)프로필-3-아미노프로필트리메톡시실란, 이미다졸실란, 트리아진실란, γ-멜캅토프로필트리메톡시실란 등을 이용하는 것이 가능하다.

그리고 그 석출면에 상기 원하는 표면 처리를 행한 표면 처리 동박은 그 수지 필름 기재와의 접합면이 표면 거칠기(Rzjis)=5㎛ 이하의 저 프로파일을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 저 프로파일의 조화 처리면을 구비함으로써, 수지 필름층에 접합시켰을 때의 실용상 지장이 없는 밀착성을 확보함과 함께 양호한 에칭 성능을 확보하여, 기판으로서 실용상 지장이 없는 내열 특성, 내약품성, 박리 강도를 얻는 것이 가능하다.

플렉서블 구리 피복 적층판의 제조 형태: 이상에서 기술한 전해 동박을 이용하여 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판을 제조한다. 본 명세서에서 말하는 플렉서블 구리 피복 적층판이란, 상술한 3층 플렉서블 구리 피복 적층판 또는 2층 플렉서블 구리 피복 적층판을 모두 포함하는 개념으로 기재하고 있다. 그리고 이와 같은 플렉서블 구리 피복 적층판의 제조 방법으로서 특별한 한정은 없다. 공지된 방법 중 어느 하나를 채용하면 된다.

즉, 3층 플렉서블 구리 피복 적층판의 경우에는 수지 필름의 표면에 접착제층을 마련하고, 이 접착제층을 반경화 상태로 하고 이 접착제층을 가열하여 재유동화시키며, 여기에 전해동박을 라미네이트하여 큐어링을 시킴으로써, 전해 동박층/접착제층/수지 필름층 상태의 3층 플렉서블 구리 피복 적층판으로 형성한다.

그리고 2층 플렉서블 구리 피복 적층판의 경우로서 캐스팅법을 이용하는 경우를 예시한다. 전해 동박의 석출면에 폴리이미드계 바니시를 다이 코터, 롤 코터, 로터리 코터, 나이프 코터, 닥터 블레이드 등의 공지된 도포 수단으로 직접 도포한 후, 당해 바니시를 가열건조시킴으로써 얻어진다. 여기서 이용하는 폴리이미드계 바니시는 특별한 한정은 필요로 하지 않다. 일반적으로, 디아민계 약제와 산무수물을 반응시켜 얻어지는 폴리아믹산 바니시, 폴리아믹산을 용액 상태로 화학 반응 또는 가열함으로써 이미드화한 폴리이미드 수지 바니시 등을 널리 사용하는 것이 가능하다. 즉, 산 무수물은 가열건조에 의해 원하는 조성의 폴리이미드계 수지가 얻어지는 한 적절히 성분선택을 행하면 되므로, 트리메리트산(trimellitic acid) 무수물, 피로메리트산(pyromellitic acid) 2 무수물, 비페닐테트라칼본산 2 무수물, 벤조페논테트라칼본산 2 무수물 등을 사용하나, 특별한 한정은 요하지 않는 것으로 생각된다. 그리고 디아민계 약제로서는 페닐렌디아민, 디아미노디페닐메탄, 디아미노디페닐렌술폰, 디아미노디페닐에테르 등의 l종 또는 2종 이상을 적절히 조합하여 이용할 수 있다. 또한, 이러한 바니시에는 플렉서블 프린트 배선판으로 했을 때의 요구 품질을 충족시키는 한 폴리아미드이미드수지, 비스말레이미드 수지, 폴리아미드 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지 등을 첨가한 폴리이미드계 복합 바니시도 포함 하는 것임을 명확히 해 둔다.

본 발명에 따른 플렉서블 프린트 배선판: 이상에서 기술한 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판을 이용하여 고품질의 플렉서블 프린트 배선판을 얻는 것이 가능해진다. 한편, 여기서 말하는 플렉서블 프린트 배선판은 필름 캐리어 테이프를 포함하는 개념으로 기재하고 있다.

플렉서블 구리 피복 적층판으로부터 플렉서블 프린트 배선판으로의 가공 방법에는 특별한 한정은 없다. 공지된 에칭가공 프로세스를 이용하면 충분하다. 따라서, 여기에서의 상세한 설명은 생략한다. 이와 같이 공지된 에칭 프로세스를 이용하더라도, 특히 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판을 이용함으로써, 플렉서블 프린트 배선판 중에서도 회로 피치가 35㎛ 이하, 바람직하게는 30㎛ 이하인 파인 피치 회로를 구비하는 필름 캐리어 테이프 형상의 플렉서블 프린트 배선판의 제조 수율이 비약적으로 향상된다.

여기서, 플렉서블 프린트 배선판의 제조 방법의 일례로서, 만약을 위하여 필름 캐리어 테이프의 제조 방법에 관하여 설명한다. 회로 형상의 형성을 행한 필름 캐리어 테이프는 수지 필름과, 이 표면에 형성된 회로 패턴과, 이 회로 패턴에 단자 부분이 노출되도록 배치된 솔더 레지스트층 혹은 커버 레이층 등의 절연성 수지 보호층으로 이루어진다.

수지 필름으로서는 폴리이미드 필름, 폴리이미드아미드 필름, 폴리에스테르필름, 폴리페닐렌설파이드 필름, 폴리에테르이미드 필름, 불소수지 필름 및 액정 폴리머 필름 등을 이용한다. 즉, 이들 수지 필름은 에칭 시에 사용되는 에칭액, 혹 은 세정 시에 이용되는 알칼리 용액 등에 의해 침식되지 않을 정도의 내약품성을 가지고, 또한 전자 부품을 실장할 때 등의 가열에 의한 열 변형이 일어나지 않을 정도의 내열성을 가진다. 이러한 특성을 가지는 수지 필름으로서는, 특히 폴리이미드 필름의 사용이 바람직하다.

이와 같은 수지 필름은 통상적으로는 5 ~ 150㎛, 바람직하게는 5 ~ 125㎛, 특히 바람직하게는 25 ~ 75㎛의 평균 두께를 가지고 있다. 상기와 같은 수지 필름에 펀칭에 의해 스프로킷 홀(sprocket hole), 디바이스 홀, 절곡 슬릿, 위치 맞춤용 홀 등의 필요한 관통홀 또는 관통 영역이 천공되어 마련되어 있다.

그리고 회로 패턴은 상기와 같은 수지 필름의 표면에 배치된 구리층(본 발명에서는 전해 동박층)을 에칭함으로써 형성된다. 상기의 구리층의 두께는 통상적으로는 2 ~ 70㎛, 바람직하게는 6 ~ 35㎛ 범위에 있다.

상기와 같은 전해 동박층은 접착제를 사용하지 않고 수지 필름의 표면에 배치할 수도 있지만, 접착제층을 형성하여 점착할 수도 있다. 도전성 금속박의 접착에 사용되는 접착제층은, 예를 들어, 에폭시 수지계 접착제, 폴리이미드 수지계 접착제, 아크릴 수지계 접착제 등을 이용하여 형성할 수 있다. 이와 같은 접착제층의 두께는 통상적으로는 1 ~ 30㎛, 바람직하게는 5 ~ 20㎛ 범위 내에 있다.

그리고 회로 패턴은 수지 필름의 표면에 상기와 같이 하여 형성된 전해 동박층을 에칭가공함으로써 형성한다. 즉, 전해 동박층의 표면에 UV 감광성 에칭 레지스트액을 도포하여 70℃ ~ 130℃에서 1분 ~ 10분간 건조하여 에칭 레지스트층을 형성하고, 이 에칭 레지스트층에 에칭 레지스트 패턴을 노광하고 현상함으로써 원하 는 레지스트 패턴을 형성하며, 이 레지스트 패턴을 마스킹재로 하여 전해 동박층을 선택적으로 에칭함으로써 회로 패턴을 형성할 수 있다. 한편, 만약을 위해 기재해 두지만, 회로 패턴이 형성되어 있지 않은 영역에는 일반적으로 여러 가지 목적에서 전기적으로 접속되어 있지 않은 더미 패턴을 마련하는 경우가 있다. 또한, 2층 플렉서블 구리 피복 적층판을 이용하는 COF 테이프의 경우, 일반적으로 스프로킷 홀 주위의 전해 동박층을 에칭제거하지 않고, 보강을 목적으로 그대로 남겨두는 ‘구리 잔류’라 칭하는 제조 방법을 채용하고 있다.

이리하여 수지 필름 표면에 형성된 회로 패턴은 단자 부분이 노출되도록 수지 보호층으로 피복한다. 그리고 필요에 따라 수지 보호층을 형성하기 전에 산화 방지 등을 목적으로 하여, 형성된 회로 패턴을 피복하도록 도금 처리(‘선(先) 도금 처리’라 칭하는 경우도 있음)를 행하여도 된다.

여기서, 상기 도금층의 형성을 행하는 경우에는 주석 도금층, 금 도금층, 니켈-금 도금층, 땜납 도금층, 무연 땜납 도금층, 납 도금층, 니켈 도금층, 아연 도금층, 및 크롬 도금층 등을 선택적으로 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 이들 도금층은 복수의 도금층을 적층한 복합 도금층이라도 무방하다. 특히, 본 발명에서는 주석 도금층, 금 도금층, 니켈 도금층, 니켈-금 도금층이 바람직하다. 전자 부품의 표면 실장을 행할 때의 접합 안정성이 탁월하기 때문이다.

이와 같은 도금층의 두께는 도금의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있으나, 통상적으로는 0.005 ~ 5.0㎛, 바람직하게는 0.005 ~ 3.0㎛ 범위 내의 두께로 설정된다. 한편, 주석 도금 후에는, 일반적으로 70℃ ~ 200℃×0.3시간 ~ 3.0시간의 큐 어링이 행해진다. 또한, 회로의 전면(全面)에 도금을 행하고(이하, ‘제 1 도금 처리’라 칭한다.), 단자 부분을 노출시켜 수지 보호층을 형성한 후, 수지 보호층으로부터 노출되는 부분인 단자 부분에 재차 제 l 도금 처리와 동일 또는 이종(異種)의 금속 도금 처리(제 2 도금 처리)를 더 행하여도 된다. 이 도금층의 형성 방법으로서는 전해법, 무전해법 중 어느 것을 이용해도 무방하다.

이상과 같은 도금층을 필요에 따라 형성한 후, 회로 패턴의 단자 부분을 남기고 회로 패턴 및 이 회로 패턴 아래에 있는 수지 필름층을 피복하도록 수지 보호층을 형성한다. 이 수지 보호층은, 예를 들어, 스크린 인쇄 기술을 이용하여 에폭시계, 우레탄계, 폴리이미드계 등의 솔더 레지스트 잉크를 원하는 부분에 도포하고 100℃ ~ 180℃에서 30분 ~ 300분간 큐어링함으로써 형성할 수도 있고, 또한 접착제층을 가지는 수지 필름(커버 레이 필름)을 미리 천공 가공 등에 의해 원하는 형상으로 하여, 이 수지 필름을 열 압착함으로써 형성할 수도 있다.

그리고 선 도금하지 않은 경우에는 이와 같이 하여 수지 보호층을 형성한 후, 이 수지 보호층으로부터 노출된 회로(리드) 표면에 도금층(이하, ‘범프 도금층’이라 칭한다.)을 형성한다. 이 도금 처리(‘후 도금 처리’라 칭하는 경우도 있음)는 이 필름 캐리어 테이프에 전자 부품을 실장할 때에 전자 부품에 형성된 범프 전극 등과 당해 필름 캐리어 테이프의 단자의 전기적 접속을 용이하게 하는 것이며, 또한 이 전자 부품이 실장된 필름 캐리어(반도체 장치)를 전자 기기에 삽입할 때에 필름 캐리어와 다른 부재의 전기적 접속을 얻기 위한 것이다.

이 범프 도금층의 형성에는 주석 도금층, 금 도금층, 은 도금층, 니켈-금도 금층, 땜납 도금층, 무연 땜납 도금층, 팔라듐 도금층, 니켈 도금층, 아연 도금층, 및 크롬 도금층 등을 선택적으로 이용할 수 있다. 또한, 이 도금층은 상기 도금층의 단층이라도 되고, 복수의 도금층을 적층한 복합 도금층이라도 무방하다. 또한, 상기와 같은 범프 도금층은 사후적으로 가열 등을 받으면 적층 상태에 있는 금속(회로를 구성하는 구리 성분, 하지 도금을 구성하는 금속 성분)과의 상호 확산을 일으키는 경우도 있음을 명기해 둔다.

여기서 말하는 범프 도금층은, 앞서 기술한 도금층과 마찬가지로 전해법 혹은 무전해 도금법 등의 통상적인 도금법을 이용하여 형성되는 것이다. 그리고 이 범프 도금층의 평균 두께는 제품 사양, 도금층을 구성하는 금속의 종류에 따라 적절한 두께가 다르나, 통상적으로는 0.3㎛ ~ 12㎛ 범위 내에 있다. 상술한 주석 도금 및 선 도금의 경우와 마찬가지로, 후 도금 후에도 큐어링을 행한다. 한편, 복수의 도금층으로 구성하는 경우에는 상기의 평균 두께는 형성 후의 도금층의 토탈 두께를 의미한다. 이상과 같이 하여, 필름 캐리어 테이프의 제조가 완료된다. 본 발명의 경우, 이와 같이 하여 제조한 필름 캐리어 테이프로부터 폴리이미드 에칭제 등의 화학 약품을 이용하여 수지층을 제거하고, 더미 패턴 또는 구리 잔류 부분으로부터 폭 2.0mm ~ 5.0mm, 길이 80mm ~ 100mm의 구리층 혹은 도금된 구리층을 채취하였다. 그리고 이 구리층의 인장 시험을 행한 결과, 인장 강도는 25kgf/㎟ ~ 30kgf/㎟, 신장율은 10% ~ 15% 범위에 있었다. 한편, 주석 도금된 구리층에 관해서는 시판되는 알칼리성 주석 도금 박리제를 이용하여 도금층을 제거한 구리층으로 인장 시험을 행하고 있다.

이하, 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판을 제조하고, 피치 30㎛의 회로를 포함하는 COF 테이프를 제조한 실시예를 나타낸다. 그리고 종래의 저 프로파일 동박을 제조하고, 이를 이용하여 동일한 COF 테이프를 제조했을 경우의 제조 수율을 대비시킨다.

여기서, COF 테이프에 관하여 더욱 상세하게 설명한다. 종래, 파인 피치 회로를 형성하고 IC 등의 칩 부품을 실장하는 플렉서블 프린트 배선판이 요구되고 있으며, TAB(테이프 오토메이티드 본딩) 테이프, ASIC(주문형 반도체(Application-Specific Integrated Circuit)) 테이프 등의 필름 캐리어 테이프가 채용되어 왔다. 이 중, 전자 기기의 협소한 스페이스에 탑재가능하여 다운사이징에 대응하는 기술로서 칩 온 필름(COF)이 주목받아 왔다. 이 COF 타입의 필름 캐리어 테이프는 TAB 테이프와 같이 디바이스 홀을 형성할 필요가 없기 때문에, 플라잉 리드(이너 리드)가 존재하지 않는다. 즉, 회로의 모든 부위가 기재인 수지 필름으로 지지된 상태로 형성되어 있다. 따라서, 부품 실장 영역의 회로의 지지체로서 수지 필름이 있기 때문에, 부품 실장부의 회로를 정밀화하더라도 칩 부품의 본딩을 행할 때의 요구 회로 강도의 확보가 가능하여 회로 전체의 파인 피치화가 용이해지는 특징을 구비하는 것이다.

본 발명에 따른 반도체 장치의 형태: 본 발명에 따른 반도체 장치는, 상술한 플렉서블 구리 피복 적층판을 이용하여 얻어지는 플렉서블 프린트 배선판 또는 필름 캐리어 테이프에 IC 등의 칩 부품을 실장하고 수지 봉지를 행한 것으로, 배선의 내절성이 탁월한 고품질의 반도체 장치를 제공할 수 있다.

[실시예 1]

전해 동박의 제조: 이 실시예에서는 황산계 구리 전해액으로서, 황산구리 용액으로서, 구리 농도 80g/l, 자유 황산 l40g/l, 3-멜캅토-1-프로판 술폰산의 농도 4ppm, 디아릴디메틸염화암모늄의 농도(센카(주) 제조 유니센스 FPA 1OOL를 사용) 3ppm, 염소 농도 lOppm, 액온 50℃의 용액을 이용하여 전류 밀도 60A/d㎡에서 전해하여 12㎛ 두께의 전해 동박을 얻었다. 이 전해 동박의 편면은 티탄제 전극의 표면 형상을 전사한 광택면(Ra=1.02㎛)이고, 타면 측의 석출면의 거칠기는 Rzjis=0.53㎛, Ra=0.09㎛, 광택도 [Gs(60°)] 669, 정상상태의 인장 강도 39.9kgf/㎟, 가열 후의 인장 강도 35.2kgf/㎟, 정상상태의 신장율 7.6%, 가열 후의 신장율 14.3%였다.

그리고 상술한 전해 동박의 표면 처리로서, 당해 조면에 미세 구리 입자를 석출부착시켜 조화 처리면을 형성하였다. 이 조화 처리면의 형성 전에 당해 전해 동박의 표면을 산세 처리하여 청정화를 행하였다. 이 산세 처리 조건은 농도 100g/l, 액온 30℃의 묽은 황산 용액을 이용하고, 침지 시간 30초로 하였다.

그리고 산세 처리가 종료되면, 이어서 전해 동박의 조면에 미세 구리 입자를 형성하는 공정으로서 조면 위에 미세 구리 입자를 석출부착시키는 공정과, 이 미세 구리 입자의 탈락을 방지하기 위한 피복 도금 공정을 행하였다. 전자의 미세 구리 입자를 석출부착시키는 공정에서는 황산구리계 용액으로서, 농도가 구리 7g/l, 황산 100g/l, 액온 25℃, 전류 밀도 10A/d㎡의 조건에서 10초간 전해하였다.

그리고 조면에 미세 구리 입자가 부착형성되면 미세 구리 입자의 탈락을 방 지하기 위한 피복 도금 공정으로서 평활 도금 조건에서 미세 구리 입자를 피복하도록 구리를 균일하게 석출시켰다. 여기에서는 평활 도금 조건으로서, 황산구리 용액으로서, 농도가 구리 60g/l, 황산 150g/l, 액온 45℃, 전류 밀도 15A/d㎡의 조건으로 하여 20초간 전해하였다.

상술한 조화 처리가 종료되면, 이어서 당해 동박의 양면에 방청 처리를 행하였다. 여기에서는 이하에 기술하는 조건의 무기 방청을 채용하였다. 황산아연욕을 이용하여, 황산 농도 70g/l, 아연 농도 20g/l로 하고, 액온 40℃, 전류 밀도 15A/d㎡으로 하여 아연 방청 처리를 행하였다.

또한, 본 실시예의 경우, 상기 아연 방청층 위에 전해로 크로메이트층을 형성하였다. 이때의 전해 조건은 크롬산 5.Og/l, pH 11.5, 액온 35℃, 전류 밀도 8A/d㎡, 전해 시간 5초로 하였다.

이상과 같이 방청 처리가 완료되면 수세 후, 곧바로 실란 커플링제 처리조에서 조화된 면의 방청 처리층 위에 실란 커플링제의 흡착을 행하였다.

실란 커플링제 처리가 종료되면 최종적으로 전열기로 박 온도가 140℃가 되도록 분위기 온도를 조정하여 가열한 노(爐) 내를 4초 통과시켜 수분을 날리고, 실란 커플링제의 축합반응을 촉진시켜 완성된 전해 동박으로 형성하였다. 이 표면 처리 후의 조화 처리한 면의 거칠기는 Rzjis=4.6㎛였다.

플렉서블 구리 피복 적층판의 제조: 상기 전해 동박의 조화 처리한 표면에 시판되는 폴리아믹산 용액을 포함한 폴리이미드 전구체 바니시를 도포하여 가열함으로써 폴리이미드화시켜, 40㎛ 두께의 캐스팅법에 의한 폴리이미드 수지 필름층을 형성하였다. 그 결과, 약 12㎛ 두께의 전해 동박층과 40㎛ 두께의 폴리이미드 수지 필름층(베이스 필름층)으로 이루어지는 2층 플렉서블 구리 피복 적층판을 제조하였다.

COF 테이프의 제조: 소정의 폭을 구비하고 테이프 형상으로 형성한 상기 플렉서블 구리 피복 적층판에 천공 가공에 의해 스프로킷 홀 및 필요에 따라 관통홀을 형성하였다(이하, 설명의 편의상, 이를 ‘테이프 형상 플렉서블 구리 피복 적층판’이라 칭한다.).

릴에 권회한 테이프 형상 플렉서블 구리 피복 적층판을 권출하여 COF 테이프 제조의 에칭 라인에서 회로 패턴 형성 및 스프로킷 홀 주위에 보강을 위해 구리 잔류부를 형성하였다. 여기에서는 동박 표면에 액체 레지스트를 이용하여 100℃에서 큐어링하여 구리 에칭 레지스트층을 형성하였다. 그리고 이 에칭 레지스트층에 노광 패턴을 그을리고 현상하여 레지스트 패턴을 형성하였다. 이때의 노광 패턴은 회로의 일부분이 리드 폭 15㎛, 리드 피치 30㎛(L/S=15/15)의 회로 형성을 예정한 것이다. 이는 리드 폭이 리드 피치의 50%에 해당하는 회로이다.

그 후, 통상적인 방법에 따라 염화구리 용액으로 구리 에칭을 행하고, 레지스트 패턴의 박리를 행하여 충분한 수세를 행하였다. 이어서, 배선 및 구리 잔류부에 주석의 무전해 도금을 행하고, 0.45㎛ 두께의 주석 도금층을 형성하여 135℃에서 열처리하였다. 그리고 도 1에 나타내는 바와 같이, 스크린 인쇄법으로 솔더 레지스트액을 회로의 상부 영역에 도포하고 120℃에서 큐어링하였다. 이와 같이 하여 전자 부품 실장용 필름 캐리어 테이프(COF 테이프)를 얻었다. 시험용 COF 테이프 시료(1)는 폴리이미드 수지 기재(2)의 표면에 단자부(3)로부터 전기적으로 도통된 빗형 회로(4)를 구비하고, 이 빗형 회로(4)의 상부 영역을 솔더 레지스트(5)로 피복한 것이다.

COF 테이프의 평가 결과: 그 결과, 어느 제품에서도 에칭 잔부의 확인은 할 수 없었으며, 15㎛ 폭의 회로가 형성되고 30±0.001㎛의 회로 피치를 얻을 수 있었다. 그리고 일반적인 공정 내에서 일어날 수 있는 제조 편차를 반영하여 제품 수율은 96%였다. 또한, 자동 검사 장치(AOI)에 의한 폴리이미드 수지 필름층의 광투과성도 양호하였다.

또한, 이 COF 테이프의 내절 특성을 조사하기 위하여, 도 2에 나타내는 MIT 내절 시험기를 이용해 하중 100gf를 부하하여, 도 1에 나타내는 시료의 절곡 위치(6)(솔더 레지스트층(5)이 존재하는 위치)에서 소정 횟수의 굴곡(반복 구부림)을 행하고, 빗형 회로(4)의 배선에서의 파단 상황을 확인하였다. 그 결과, R(0.5mm)의 경우, 평균 굴곡 횟수는 53회였다. 여기서, MIT 내절 시험(10)에 관하여, 간결하게 기술한다. 플런저(11)의 선단에 하중 부하가 가능한 시료 고정부(12)가 부착된다. 그리고 이 시료 고정부(12)에서 도 1에 나타내는 장방형 측정 시료(1)의 중간부를 협지하여 고정한다. 이때, 측정 시료(1)의 단자부(3)가 있는 선단측이 시료 고정부(12)로부터 외부로 돌출되고, 이 단자부(3)와 도선(14)을 접속하여 전기적으로 파단 시를 검출한다. 한편, 측정 시료(1)의 타단 측은 절곡 장치 부착대(15)에 고정배치한 절곡 장치(16)로 고정한다. 이때의 절곡 장치(16)는 평면적으로 보면 원호상이며, 그 중심부로부터 분리가능하게 구성되고 측정 시료(1)를 삽입하여 고정 하기 위한 슬릿(17)을 구성한다. 이 절곡 장치 부착대(15)가 좌우로 균등한 각도로 회전함으로써, 외관상 절곡 장치가 좌우로 균등한 각도로 스윙하여 측정 시료(1)에 인장 하중이 부하된 상태에서 절곡 부하를 가한다. 한편, 절곡 장치(16)의 선단부의 R의 레벨, 측정시의 하중에 의해 절곡 시험으로서의 엄격함이 변화된다.

또한, 시판되는 폴리이미드 에칭제를 이용하여 폴리이미드 수지 필름층을 제거하여, COF 테이프의 구리 잔류부로부터 주석 도금된 폭 2.Omm, 길이 80mm의 동박을 채취하였다. 그리고 이 동박으로부터 시판되는 주석 도금 박리제를 이용하여 주석 도금층을 제거하고 인장 시험을 행하였다. 그 결과, 인장 강도가 27kgf/㎟, 신장율이 12%였다.

[실시예 2]

본 실시예에서는, 실시예 1의 전해 동박의 제조 시에 조화 처리를 생략하고, 방청 처리층에 이하에 기술하는 아연-니켈 합금 방청층을 채용하였다. 이때의 아연-니켈 합금 도금 처리의 조건은 황산 니켈을 이용하여 니켈 농도가 0.3g/l, 피로인산 아연을 이용하여 아연 농도가 2.5g/l, 피로인산 칼륨 100g/l, 액온 40℃의 조건에서 전해하고, 니켈을 71wt%, 아연을 29wt%(토탈 부착량이 45mg/㎡) 함유하는 아연-니켈 합금 도금층을 형성하였다. 그리고 실시예 l과 마찬가지로 크로메이트 처리를 행하였다. 이하의 공정은 실시예 1과 마찬가지이므로 여기에서의 설명은 생략한다.

COF 테이프의 평가 결과: 본 실시예에서 얻어진 전자 부품 실장용 필름 캐리어 테이프(COF 테이프)의 평가를 행하였다. 그 결과, 어느 제품에서도 에칭 잔부의 확인은 할 수 없었으며, 15㎛ 폭의 회로가 형성되고 30±0.001㎛의 회로 피치가 얻어졌다. 그리고 일반적인 공정 내에서 일어날 수 있는 제조 편차를 반영하여 제품 수율은 98%였다. 또한, 자동 검사 장치(A0I)에 의한 폴리이미드 수지 필름층의 광투과성도 양호하였다.

또한, 이 COF 테이프의 내절 특성을 조사하기 위하여 실시예 l과 마찬가지로 한 결과, R(0.5mm)의 경우에서 평균 굴곡 횟수가 56회였다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 하여 측정한 인장 강도는 28kgf/㎟, 신장율이 14%였다.

[비교예 1]

전해 동박의 제조: 특허 문헌 1에 개시된 실시예 1의 트레이스 실험으로서, 황산구리(시약)와 황산(시약)을 순수에 용해하여, 황산구리(5 수화물 환산) 280g/l, 자유 황산 농도 9Og/l로 하고, 디아릴디알킬암모늄염과 이산화유황의 공중합체(닛토 방적 주식회사 제품, 상품명 PAS-A-5, 중량 평균 분자량 4000:4ppm)와 폴리에틸렌글리콜(평균분자량 1000:lOppm)과 3-멜캅토-1-프로판 술폰산(1ppm)을 첨가하며, 또한 염화 나트륨을 이용하여 염소 농도를 20ppm으로 조제하여 황산 산성 구리 도금액을 조제하였다.

그리고 음극으로서 티탄판 전극을 이용하고, 표면을 2000번 연마지를 이용하여 연마를 행하였다. 표면 거칠기를 Ra 0.20㎛로 조정하였다. 그리고 양극(陽極)에는 연판(鉛板)을 이용하고, 상기의 전해액을 액온 40℃, 전류 밀도 50A/d㎡에서 전해를 행하여 12㎛ 두께의 전해 동박을 얻었다. 이 전해 동박의 편면은 티탄제 전극의 표면 형상을 전사한 광택면(Ra=l.02㎛)이고, 타면 측의 석출면의 거칠기는 Rzjis=0.85㎛, Ra=0.16㎛, 광택도 [Gs(60°)] 283, 정상상태의 인장 강도 36.2kgf/㎟, 가열 후의 인장 강도 32.4kgf/㎟, 정상상태의 신장율 4.0%, 가열 후의 신장율 5.6%였다.

그 후, 실시예 1과 마찬가지로 하여 조화 처리 및 방청 처리를 행한 전해 동박으로 하였다. 이 표면처리 후의 조화 처리한 면의 거칠기는 Rzjis=4.5㎛였다.

이하, 실시예 1과 마찬가지로 하여 플렉서블 구리 피복 적층판을 제조하고, 30㎛ 피치의 회로 패턴의 형성을 행하여 전자 부품 실장용 필름 캐리어 테이프(COF 테이프)를 얻었다.

COF 테이프의 평가 결과: 이 비교예에서 얻어진 전자 부품 실장용 필름 캐리어 테이프(COF 테이프)의 평가를 행하였다. 그 결과, 어느 제품에서도 에칭 잔부의 확인은 할 수 없었다. 그리고 일반적인 공정 내에서 일어날 수 있는 제조 편차를 반영하여 제품 수율은 80%였다. 또한, 자동 검사 장치(AOI)에 의한 폴리이미드 수지 필름층의 광투과성에 관한 문제는 없었다.

또한, 이 COF 테이프의 내절 특성을 조사하기 위하여 실시예 1과 마찬가지로 한 결과, R(0.5mm)의 경우 평균 굴곡 횟수는 29회였다. 또한, 실시예 l과 마찬가지로 하여 측정한 인장 강도는 22kgf/㎟, 신장율이 7%였다.

[비교예 2]

전해 동박의 제조: 본 비교예에서는 황산계 구리 전해액으로서, 황산구리 용액으로서, 구리 농도 80g/l, 자유 황산 140g/l, 디아릴디메틸염화암모늄 농도 4ppm(센카(주) 제품 유니센스 FPA 100L을 사용), 염소 농도 15ppm, 액온 50℃의 용 액을 이용해 전류 밀도 60A/d㎡에서 전해하여 12㎛ 두께의 전해 동박을 얻었다. 이 전해 동박의 편면은 티탄제 전극의 표면 형상을 전사한 광택면(Ra=1.02㎛)이고, 타면 측의 석출면의 거칠기는 Rzjis=3.6㎛, Ra=0.55㎛, 광택도 [Gs(60°)] 0.7, 정상상태의 인장 강도 40.5kgf/㎟, 가열 후의 인장 강도 39.5kgf/㎟, 정상상태의 신장율 3.6%, 가열 후의 신장율 4.4%였다.

그 후, 실시예 1과 마찬가지로 하여 조화 처리 및 방청 처리를 행한 전해 동박으로 형성하였다. 이 표면처리 후의 조화 처리한 면의 거칠기는 Rzjis=8.2㎛였다.

이하, 실시예 1과 마찬가지로 하여 플렉서블 구리 피복 적층판을 제조하고 회로 패턴 형성을 행하여 전자 부품 실장용 필름 캐리어 테이프(COF 테이프)를 얻었다.

COF 테이프의 평가 결과: 이 비교예에서 얻어진 전자 부품 실장용 필름 캐리어 테이프(COF 테이프)의 평가를 행하였다. 그 결과, 어느 제품에서도 에칭이 양호하게 행해져 있지 않았으며, 회로 폭의 편차가 커서 제품화가능한 레벨에서의 30㎛ 피치의 회로 형성은 곤란하였다. 단, 자동 검사 장치(A0I)에 의한 폴리이미드 수지 필름층의 광투과성에 관한 문제는 없었다.

또한, 이 COF 테이프의 내절 특성을 조사하기 위하여 실시예 1과 마찬가지로 한 결과, R(0.5mm)의 경우 평균 굴절 횟수는 13회였다. 또한, 실시예 l과 마찬가지로 하여 측정한 인장 강도는 25kgf/㎟, 신장율이 5%였다.

[비교예 3]

전해 동박의 제조: 본 비교예에서는 황산계 구리 전해액으로서, 황산구리 용액으로서, 구리 농도 80g/l, 자유 황산 140g/l, 디아릴디메틸염화암모늄 농도 4ppm(센카(주) 제품 유니센스 FPA-100L을 사용), 저분자량 아교(수평균분자량 1560:6ppm), 염소 농도 15ppm, 액온 50℃의 용액을 이용해 전류 밀도 60A/d㎡에서 전해하여 12㎛ 두께의 전해 동박을 얻었다. 이 전해 동박의 편면은 티탄제 전극의 표면 형상을 전사한 광택면(Ra=1.02㎛)이고, 타면 측의 석출면의 거칠기는 Rzjis=3.59㎛, Ra=0.54㎛, 광택도 [Gs(600)] 1.0, 정상상태의 인장 강도 38.6kgf/㎟, 가열 후의 인장 강도 37.4kgf/㎟, 정상상태의 신장율 4.6%, 가열 후의 신장율 4.8%였다.

그 후, 실시예 1과 마찬가지로 하여 조화 처리 및 방청 처리를 행한 전해 동박으로 형성하였다. 이 표면처리 후의 조화 처리한 면의 거칠기는 Rzjis=8.0㎛였다.

이하, 실시예 1과 마찬가지로 하여 플렉서블 구리 피복 적층판을 제조하고 회로 패턴 형성을 행하여, 전자 부품 실장용 필름 캐리어 테이프(COF 테이프)를 얻었다.

COF 테이프의 평가 결과: 이 비교예에서 얻어진 전자 부품 실장용 필름 캐리어 테이프(COF 테이프)의 평가를 행하였다. 그 결과, 어느 제품에서도 에칭이 양호에 행해지지 않았으며, 회로폭의 편차가 커서 제품화가능한 레벨에서의 30㎛ 피치의 회로 형성은 곤란하였다. 단, 자동 검사 장치(A0I)에 의한 폴리이미드 수지 필름층의 광투과성에 관한 문제는 없었다.

또한, 이 COF 테이프의 내절 특성을 조사하기 위하여 실시예 1과 마찬가지로 한 결과, R(0.5mm)의 경우 평균 굴곡 횟수는 15회였다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 하여 측정한 인장 강도는 24kgf/㎟, 신장율이 6%였다.

<실시예와 비교예의 대비〉

이상의 실시예 및 비교예를 대비한다. 각 비교예와 실시예를 대비한 결과를 이하에 나타낸다.

실시예와 비교예의 대비: 먼저, 실시예와 비교예를 이용한 전해 동박의 차이에 관하여 기술한다. 실시예와 비교예의 석출면 거칠기를 대비하면 실시예에 기재한 본 발명에 따른 전해 동박의 석출면 거칠기와, 비교예 1의 전해 동박의 석출면 거칠기의 차이는 큰 것은 아니다. 그리고 조화 처리를 행한 전해 동박으로서 비교하더라도 실시예와 비교예 1의 거칠기의 차이는 거의 없다. 즉, 촉침식 조도계를 이용하여 측정한 프로파일(예를 들어, Rzjis)로부터 판단하는 한, 비교예 1의 전해 동박도 극히 양호한 저 프로파일화가 되어 있다. 그러나, 여기서 광택도를 보면 비교예 1의 광택도가 283인데 대해, 각 실시예의 광택도는 669로 전혀 다른 값을 나타내고 있다. 이로부터, 비교예 1의 전해 동박에 비해 실시예에서 이용한 전해 동박은 보다 평탄하고 경면에 가까운 석출면을 구비한다고 말할 수 있다. 그리고 물성적으로 보더라도 비교예 1의 전해 동박에 비해 실시예의 각 전해 동박은 보다 탁월한 물성을 구비하는 것을 알 수 있다.

그리고 비교예 2에서 이용한 전해 동박은 그 제조에 이용하는 구리 전해액에 3-멜캅토-1-프로판 술폰산이 없는 경우의 효과를 보기 위한 것이다. 상기 결과로부 터 알 수 있는 바와 같이, 구리 전해액 중에 3-멜캅토-1-프로판 술폰산을 포함시키지 않은 경우에는 전해 동박의 저 프로파일화를 달성할 수 없음을 알 수 있다. 그리고 광택도에서는 거의 무광(無光) 상태가 되기 때문에 극히 낮아지고, 물성면에서는 신장율이 낮아지고 있음을 알 수 있다. 그리고 이 물성은 전자 부품 실장용 필름 캐리어 테이프 제품의 제조에는 전혀 적합하지 않음을 이해할 수 있다.

또한, 비교예 3은 구리 전해액에 3-멜캅토-1-프로판 술폰산 대신 저분자 아교를 첨가했을 경우의 효과를 보고 있다. 상기 결과로부터 명확히 알 수 있는 바와 같이, 구리 전해액 중에 3-멜캅토-1-프로판 술폰산 대신 저분자 아교를 포함시키더라도 전해 동박의 저 프로파일화를 달성할 수 없음을 알 수 있다. 그리고 광택도에서는 거의 무광 상태가 되기 때문에 극히 낮아지고, 물성면에서는 신장율이 낮아져 있음을 알 수 있다.

이상과 같이, 플렉서블 구리 피복 적층판의 제조에 이용하는 전해 동박의 차이에 따라 플렉서블 프린트 배선판으로 가공했을 때의 회로의 에칭성, 회로의 신장률, 내절성이 현저하게 다름을 실시예와 비교예의 대비로부터 알 수 있다. 먼저, 실시예끼리 비교해 보면, 실시예 1은 조화 처리를 행한 전해 동박이며 2층 플렉서블 구리 피복 적층판을 제조하고 있다. 실시예 2는 조화 처리를 생략한 전해 동박이며 2층 플렉서블 구리 피복 적층판을 제조하고 있다. 실시예 1과 실시예 2를 대비하면, 조화 처리를 생략한 실시예 2 쪽이 COF 테이프의 제조 수율이 높고, 미미하기는 하나 내절성도 향상되어 있다.

그리고 각 비교예에 따른 COF 테이프 등의 제조 수율을 보면, 각 실시예 이 하의 제조 수율을 나타내며, 35㎛ 피치 이하의 파인 피치 회로의 형성 능력이 실시예와 비교하면 떨어짐을 알 수 있다. 특히, 비교예 2 및 비교예 3에서는 공업적으로 채산을 취할 수 있는 생산성을 발휘할 수 없음을 알 수 있다.

본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판은 그 도전층의 구성에 종래 시장에 공급되어온 저 프로파일 전해 동박에 비해 더욱 저 프로파일이고 고강도의 기계적 물성을 구비한 전해 동박을 적용한 점에서 특징을 지닌다. 이 전해 동박은 그 석출면에 조화 처리 및 방청 처리를 가했을 경우에도 종래에는 없던 레벨의 저 프로파일의 표면 처리 동박이 되어, 수지 필름 등의 베이스 필름과의 양호한 밀착성 제어가 가능해진다. 따라서, 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판은 35㎛ 이하의 회로 피치를 구비하는 테이프 오토메이티드 본딩 기판(3층 TAB 테이프)이나 칩 온 필름 기판(COF 테이프)의 파인 피치 회로의 형성에 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 플렉서블 구리 피복 적층판에서 이용하는 전해 동박은 그 조면의 거칠기가 광택면의 거칠기 이하가 되어 양면 모두 광택이 있는 평활면을 구비할 수 있다. 따라서, 내절 시험을 행한 경우에도 양호한 특성을 나타내는 것을 제작할 수 있어, 사용시에 절곡한 상태로 사용하는 플렉서블 프린트 배선판 등의 분야에서 유용하다.

Claims (13)

1. 수지 필름에 전해 동박을 접합시켜 구성한 플렉서블 구리 피복 적층판에 있어서,

   상기 전해 동박의 석출면이, 표면 거칠기(Rzjis)가 1.5㎛ 이하이고 광택도(Gs(60°))가 400 이상인 저 프로파일(low-profile) 광택 표면이고, 이 석출면과 수지 필름을 접합시킨 것을 특징으로 하는 플렉서블 구리 피복 적층판.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 전해 동박은, 정상상태의 인장 강도 33kgf/㎟ 이상, 가열 후(180℃×60분, 대기 분위기)의 인장 강도가 30kgf/㎟ 이상인 것을 이용한 플렉서블 구리 피복 적층판.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 전해 동박은, 정상상태의 신장율이 5% 이상, 가열 후(180℃×60분, 대기 분위기)의 신장율이 8% 이상인 것을 이용한 플렉서블 구리 피복 적층판.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 전해 동박은, 황산계 구리 전해액 중에 4급 암모늄염 폴리머인 디아릴디메틸염화암모늄(diallyl-dimethyl-ammoniumchloride)을 함유시켜 전해함으로써 얻어지는 것을 이용한 플렉서블 구리 피복 적층판.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 전해 동박은, 그 석출면에 조화(粗化) 처리, 방청 처리, 실란 커플링제 처리 중 어느 1종 또는 2종 이상의 표면 처리를 행한 것을 이용한 플렉서블 구리 피복 적층판.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 전해 동박의 표면 처리 후의 석출면의 표면 거칠기(Rzjis)가 5㎛ 이하의 저 프로파일인 것을 특징으로 하는 플렉서블 구리 피복 적층판.
7. 제 1항에 기재된 플렉서블 구리 피복 적층판을 이용하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 플렉서블 프린트 배선판.
8. 제 7항에서 얻어진 플렉서블 프린트 배선판에 있어서,

   플렉서블 프린트 배선판 제조 프로세스를 거친 후의 전해 동박의 인장 강도가 25kgf/㎟ 이상이고, 또한 신장율이 10% 이상인 것을 특징으로 하는 플렉서블 프린트 배선판.
9. 제 1항에 기재된 플렉서블 구리 피복 적층판을 이용하여 얻어지는 플렉서블 프린트 배선판에 있어서,

   형성된 회로가 35㎛ 피치 이하인 파인 피치 회로(fine pitch circuit)를 구비하는 것을 특징으로 하는 필름 캐리어 테이프.
10. 제 9항에 기재된 필름 캐리어 테이프에 있어서,

    상기 회로는, 표면 거칠기(Rzjis)가 1.5㎛ 이하이고 광택도(Gs(60°))가 400 이상인 전해 동박의 저 프로파일 석출면과 수지 필름을 접합시켜 에칭가공하여 얻어지는 필름 캐리어 테이프.
11. 제 1항에 기재된 플렉서블 구리 피복 적층판을 이용하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
12. 제 1항에 기재된 플렉서블 구리 피복 적층판의 제조 방법으로서,

    전해 동박의 표면 거칠기(Rzjis)가 1.5㎛ 이하이고 광택도(Gs(60°))가 400 이상인 저 프로파일 광택 표면에 대하여 수지 필름층을 형성하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 구리 피복 적층판의 제조 방법.
13. 제 9항에 기재된 필름 캐리어 테이프의 제조 방법으로서,

    전해 동박의 표면 거칠기(Rzjis)가 1.5㎛ 이하이고 광택도(Gs(60°))가 400 이상인 저 프로파일 광택 표면에 대하여 수지 필름층을 형성하여 테이프 형상의 플 렉서블 구리 피복 적층판으로 형성한 후, 당해 전해 동박층을 회로 형상으로 에칭가공하여 필름 캐리어 테이프로 제조하는 것을 특징으로 하는 필름 캐리어 테이프의 제조 방법.

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