JP2004319781A - フレキシブルプリント基板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】更なる薄層化を実現し、耐屈曲性に優れたフレキシブル積層板、およびその製造方法を提供する。
【解決手段】金属からなる回路と、可撓性樹脂からなる樹脂基材とからなるフレキシブルプリント基板において、前記樹脂基材は、その表面に少なくとも１つの凹部を有し、前記回路は、その上端面を露出して前記凹部に埋設されており、該上端面は、前記樹脂基材の表面と略同一平面上にあることを特徴とするフレキシブルプリント基板、およびその製造方法。
【選択図】 図１
【解決手段】金属からなる回路と、可撓性樹脂からなる樹脂基材とからなるフレキシブルプリント基板において、前記樹脂基材は、その表面に少なくとも１つの凹部を有し、前記回路は、その上端面を露出して前記凹部に埋設されており、該上端面は、前記樹脂基材の表面と略同一平面上にあることを特徴とするフレキシブルプリント基板、およびその製造方法。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路の密着力、耐屈曲性、電気特性に優れ、高密度配線が容易なフレキシブルプリント基板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より用いられているフレキシブルプリント基板として、例えば、特許文献１にあるような、ポリイミドフィルム層、接着剤層、銅層の３層から構成されているものがある。これは、ポリイミドフィルムと銅箔とを接着剤を介して接着させ、３層構造のフレキシブル銅張積層板としたものである。
しかしながら、このような３層構造の積層板には接着剤層が存在するため、薄層化には限界がある。また、接着剤層として、ポリイミドフィルムよりも耐熱性、電気特性、機械強度に劣る接着剤が用いられるために、ポリイミドフィルムの特性が充分に活かされないという問題もある。
【０００３】
そこで、このような３層構造の積層板の欠点を補うものとして、接着剤層が存在しない２層構造（銅箔層とポリイミドフィルム層からなる）の積層板が開発されている。この２層構造の積層板は、接着剤層が存在しないため、ポリイミドフィルムの特性を充分に活かすことができるうえに、上記３層構造の積層板よりも薄膜化させることができ、軽量化と共に耐熱性および電気特性の向上が可能となっている。
このような２層構造の積層板は、特許文献２にあるような、銅箔の片面または両面にポリイミドの前駆体であるポリアミド酸のワニスを塗布した後、熱処理を施してイミド化させるキャスト法や、特許文献３にあるような、銅片を高真空中で加熱蒸発させてポリイミドフィルム表面に薄膜として形成させる蒸着法、またはメッキ液中での化学還元反応によりポリイミドフィルム表面に銅を析出させて銅層を形成する無電解メッキ法などにより作製することができる。
【０００４】
しかしながら、近年、更なる電子機器の軽量化、回路の微細化が進行してきており、ポリイミドフィルム層、銅箔層のいずれに対しても、より一層の薄膜化が望まれている。
しかし、２層構造のフレキシブルプリント基板を作製するにあたって、より一層の薄膜化を特許文献２、３等に記載される方法で行おうとすると、材料（ポリイミドフィルムまたは銅箔）のハンドリング性が悪くなり、薄膜化を図ることが困難であった。また、蒸着法やメッキ法などによってポリイミドフィルム上に金属を積層させる方法は、ポリイミドフィルムと金属との界面において剥離を生じやすい、すなわち密着性が悪いという問題があり、これが原因で耐屈曲性に劣るといった問題も抱えていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−４８２６４号公報
【特許文献２】
特開平５−１２９７７４号公報
【特許文献３】
特開平５−１８３２６６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、上記問題を解決し、更なる薄層化を実現し、耐屈曲性に優れたフレキシブルプリント基板およびその製造方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明は、以下の通りである。
（１）金属からなる回路と、可撓性樹脂からなる樹脂基材とからなるフレキシブルプリント基板において、前記樹脂基材は、その表面に少なくとも１つの凹部を有し、前記回路は、その上端面を露出して前記凹部に埋設されており、該上端面は、前記樹脂基材の表面と略同一平面上にあることを特徴とするフレキシブルプリント基板。
（２）前記可撓性樹脂が、前記回路内の少なくとも一部に浸透していることを特徴とする（１）記載のフレキシブルプリント基板。
（３）前記回路内に浸透している前記可撓性樹脂の濃度に傾斜勾配があることを特徴とする（２）記載のフレキシブルプリント基板。
（４）前記可撓性樹脂が、ポリイミド樹脂および／またはポリアミドイミド樹脂であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板。
（５）前記樹脂基材が、さらにアルコキシシランおよび／またはアルコキシチタンを含有することを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板。
（６）基体上に、金属粒子を含有する導電ペーストを塗布、乾燥して未焼結回路を形成する工程と、該未焼結回路を焼結して回路を形成する工程と、前記未焼結回路または前記回路上に、可撓性樹脂と有機溶剤とを含有する樹脂溶液を塗布、乾燥して可撓性樹脂基材を形成し、積層体を得る工程と、該積層体から前記基体を剥離する工程とを含むことを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
（７）基体上に、金属化合物を含有する導電ペーストを塗布、乾燥して回路を形成する工程と、該回路上に、可撓性樹脂と有機溶剤とを含有する樹脂溶液を塗布、乾燥して可撓性樹脂基材を形成し、積層体を得る工程と、該積層体から前記基体を剥離する工程とを含むことを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
（８）基体上に、金属を蒸着および／またはメッキして回路を形成する工程と、該回路上に、可撓性樹脂と有機溶剤とを含有する樹脂溶液を塗布、乾燥して可撓性樹脂基材を形成し、積層体を得る工程と、該積層体から前記基体を剥離する工程とを含むことを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明のフレキシブルプリント基板１の平面図（ａ）、および該平面図の位置Ａ−Ａ’における断面図（ｂ）を示す。
本発明のフレキシブルプリント基板１は回路２および樹脂基材３からなっている。図１（ｂ）に示すように、樹脂基材３は、その表面に複数の凹部３ａを有し、回路２は、その上端面２ａを露出して凹部３ａに埋設されており、該上端面２ａは、樹脂基材３の表面（図１（ｂ）中に矢印で示した面）と略同一平面上にある。
【０００９】
回路２は、金属からなるものであり、該回路２としては、金属粒子の焼結により形成される回路、金属溶液の還元および／または分解により形成される回路、もしくは金属の蒸着および／またはメッキにより形成される回路が挙げられる。このようにして形成される回路は、体積抵抗で５×１０−５〜２×１０−６Ω・ｃｍ程度の抵抗値を有する。
回路２の厚みは、０．０１〜５０μｍが好ましく、１〜２０μｍがより好ましい。厚みが０．０１μｍよりも小さいと微細な回路を形成した際に十分な導電性を得ることができないおそれがある。一方、厚みが５０μｍよりも大きいと、薄膜化、軽量化がなされないし、耐屈曲性に乏しい回路となりやすい。
【００１０】
金属粒子の焼結により形成される回路としては、金属粒子を含有する導電ペーストを焼結して得られる回路が挙げられる。この場合、金属としては、金、銀および銅から選ばれる１種または２種以上が望ましい。
このような回路としては、金属粉末と無機結合剤とを有機ビヒクル中に分散した導電ペーストを高温焼結して、有機ビヒクルを焼損させた回路や、１〜５００ｎｍといったナノサイズの粒径を有する金属粒子を金属の融点以下、常温付近の温度で焼結し、低抵抗の回路としたものがある。
有機ビヒクルとしては、エチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等の樹脂をテルビネオール、ブチルカルビトール等の溶剤に溶解したものなどが挙げられる。
無機結合剤としては、ホウケイ酸亜鉛系の低融点ガラス等が挙げられる。
従来、上記したような高温焼結するタイプの導電ペーストは、通常、４００〜８００℃程度の高温が必要であるため、このような導電ペーストを用いて回路を有機樹脂上に形成することは困難であったが、本発明においては、製造の際に、後述する基体として耐熱性の高い無機基体を用いることにより、有機樹脂上に金属からなる回路が形成されたフレキシブルプリント基板を得ることが可能となっている。
【００１１】
金属溶液の還元および／または分解により形成される回路としては、酸化金属の還元や、金属塩の還元、または有機金属化合物の分解によって生成される回路が挙げられる。すなわち、酸化銀、酸化銅のような金属酸化物の微粒子を含有するコロイド溶液（金属溶液）に後述する還元剤を添加するなどによって還元して得られる回路や、硝酸銀、ハロゲン化銀、酢酸銀などの銀化合物、硝酸銅、ハロゲン化銅、酢酸銅などの銅化合物を、上記と同様に還元剤により還元して得られる回路、金属カルボン酸化合物、金属アミン化合物、金属メルカプト化合物、アセチルアセトン金属錯体などの有機金属化合物を加熱により分解して得られる回路などを挙げることができる。また、これらの形成方法を組み合わせて形成される回路を使用することも可能である。
金属溶液の溶剤としては、特に限定する必要はなく、水や、アルコール系、ケトン系、エステル系、炭化水素系、芳香族系の有機溶剤が挙げられる。
【００１２】
金属の蒸着および／またはメッキにより形成される回路としては、公知の蒸着法および／またはメッキ法によって得られる回路が挙げられる。この場合、金属としては、金、銀、銅、ニッケルの１種または２種以上の金属が望ましい。
蒸着法としては、物理蒸着法と、化学蒸着法（ＣＶＤ法）があり、いずれの方法も使用可能である。中でも、物理蒸着法の１つであるスパッタリング法は、形成される回路が緻密で耐折り曲げ性に優れ、また、膜厚のコントロールがしやすい等の理由で、好ましく用いられる。
【００１３】
樹脂基材３は、可撓性樹脂からなるものであり、例えば、可撓性樹脂と有機溶剤とを含有する樹脂溶液を、回路２に塗布、乾燥して形成されるものを挙げることができる。
樹脂基材３の厚みは、特に制限はないが、３〜５０μｍが好ましく、５〜３０μｍがより好ましい。厚みが３μｍより薄くなると、樹脂基材の強度が不足して取扱中に破損しやすくなり、５０μｍより厚いと、当該フレキシブルプリント基板を使用した機器の薄膜化を妨げるおそれがある。
【００１４】
可撓性樹脂としては、可撓性を有し、有機溶剤に可溶なものであれば使用可能であるが、機械的強度、耐熱性に優れたものが好ましく、たとえば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリイミドシリコーン樹脂等が例示される。特に、耐熱性、機械的特性、電気的特性に優れたポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂が望ましい。これらの樹脂は、それぞれ単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂としては、ポリアミック酸を閉環する前は有機溶剤に可溶であって、ポリアミック酸を閉環した後は有機溶剤に不溶である通常のポリイミド樹脂の閉環前のものと、ポリアミック酸を閉環した後にも有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂があるが、どちらも使用が可能である。
【００１５】
さらに、回路２への密着性を向上し、より耐熱性に優れたものとするために、上記樹脂基材３に、さらにアルコキシシランおよび／またはアルコキシチタンを含有させることが最も望ましい形態である。これにより、樹脂基材３を、無機シラン、無機チタンと可撓性樹脂とのいわゆる有機無機ハイブリット樹脂とすることができる。
【００１６】
有機溶剤としては、上記した可撓性樹脂を溶解することができるものであれば特に限定する必要はなく、アルコール系、ケトン系、エステル系、炭化水素系、芳香族系溶剤などの任意の有機溶剤を用いることができる。
【００１７】
本発明のフレキシブルプリント基板１においては、回路２内の少なくとも一部に、樹脂基材３を構成する可撓性樹脂が浸透していることが望ましい。すなわち、例えば前記した焼結型の導電ペーストを基体に印刷し、乾燥、焼結を行うことによって形成される回路には、導電ペーストに含まれていた溶剤や、有機ビヒクル成分が蒸発することによって形成される微細な空隙が多数生じる。ここに、可撓性樹脂を含む樹脂溶液を塗布すると、容易に可撓性樹脂が回路２内に浸透し、回路２と樹脂基材３との密着力がより強固になる。
また、回路２を蒸着法やメッキ法で形成した場合でも、その表面は複雑に凹凸が形成されているため、上記と同様の効果を得ることができる。
【００１８】
上記した回路２内に浸透している可撓性樹脂の濃度には、傾斜勾配があることが望ましい。この傾斜勾配は、回路２と樹脂基材３との界面から、回路２内部に向けて傾斜的に生じるものであり、可撓性樹脂の濃度は、回路２の、樹脂基材３との界面部分が最も高く、回路２内部に向けて次第に低くなっていく。この傾斜勾配の有無は、断面の光学顕微鏡または電子顕微鏡による観察や、ＥＳＣＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｆｏｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）などの分析手法によって回路内部の元素濃度を追跡することで判別できる。
【００１９】
図２に、本発明のフレキシブルプリント基板の製造方法を示す。
本発明において、フレキシブルプリント基板１は、以下の工程ａ）〜ｃ）により製造される。
ａ）基体４上に、任意に後述する剥離材などを介在させて、回路２を、直接形成する工程、または薄膜状の金属層を設けた後、該金属層を、エッチング法により所望の形状に形成する工程、
ｂ）回路２上に、上記可撓性樹脂および有機溶剤を含有する樹脂溶液を塗布し、有機溶剤を乾燥して樹脂基材３を形成し、基体４、回路２および樹脂基材３からなる積層体５を得る工程、
ｃ）前記積層体５から前記基体４を剥離し、フレキシブルプリント基板１を得る工程。
なお、工程ａ）における「直接形成」とは、印刷等の手段により、一段階で回路の形状を形成することを意味する。
【００２０】
前記基体４としては、ハンドリング性に優れたものであることが望ましい。ハンドリング性に優れた基体を使用することによって、２層構造各層の薄層化を図ることができる。基体４の材質としては、例えば、ガラス板、金属板、セラミック板などの無機基体；ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂等からなるプラスチックシート、プラスチックフィルムなどの有機基体を用いることができる。また、基体４の厚みとしては、２０μｍ以上が好ましく、２０μｍ〜１０ｍｍがより好ましい。
用いる基体は、回路の形成方法、製造効率等を考慮しながら種々選択すればよい。たとえば、回路を高温の焼結によって得る場合には、耐熱性に優れた無機基体を用いることが望ましい。また、基体として、フィルム状態で連続的に供給して巻き取ることができる有機基体を用いる場合には、製造効率の良い工程が設計できる。
【００２１】
この基体４は、最終的には製品（フレキシブルプリント基板）から剥離されるものである。そのため、基体４の表面には、剥離性を向上するための剥離材を設けておくことが好ましい。この剥離材としては、シリコーン樹脂やフッ素樹脂からなる有機剥離材や、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）薄膜、酸化ジルコニウム薄膜などの離型性セラミックのような無機剥離材が使用でき、特に耐熱性、耐久性に優れた無機剥離材を用いることが望ましい。
【００２２】
製造工程ａ）〜ｃ）をより詳細に説明する。
まず、工程ａ）において、前記のように剥離材処理された基体４上に、前記したように、金属粒子の焼結、金属溶液の還元および／または分解、もしくは金属の蒸着および／またはメッキにより、厚みが好ましくは０．０１μｍ〜５０μｍ、より好ましくは１〜２０μｍとなるように回路２を形成する。
回路２を、直接形成する場合は、基体４上に、所定の回路パターンで、スクリーン印刷、グラビア印刷などの公知の印刷法により、金属粒子を含む導電ペーストを印刷した後焼結する、もしくは還元剤を含む金属溶液を印刷する等の方法によって回路２を形成できる。
一方、回路２を、薄膜状の金属層を設けた後、該金属層を、エッチング法により所望の形状に形成する場合は、基体４上に、金属粒子の焼結、金属溶液の還元、もしくは金属の蒸着および／またはメッキにより薄膜状の金属層を設けた後、該金属層を、フォトレジストにより表面をマスクし、エッチング液により不要の金属層を除去するといった公知のエッチング法により所定の回路パターンに形成することによって回路２を形成できる。
【００２３】
前記したように、金属粒子の焼結により回路を設ける場合には、基体４上に、金属粒子を含有する導電ペーストを、焼結したときの厚みが上記した範囲になるように印刷、またはマスクを介して塗布し、溶剤を乾燥して未焼結回路を形成した後、該未焼結回路を焼結すればよい。また、薄膜状の金属層（焼結後）を形成した後、該金属層のエッチングにより回路を形成してもよい。
なお、未焼結回路の焼結は、樹脂基材を設ける前に溶剤の乾燥と同時に行ってもよく、樹脂基材を設けた後に行ってもよい。後者のように、焼結前に樹脂基材を設けることによって、回路と樹脂基材との密着性が向上し、これによって耐屈曲性に優れたものとなるので好ましい。
また、未焼結回路の焼結は、複数回行ってもよく、例えば、樹脂基材を設ける前と設けた後の２回行ってもよい。
【００２４】
金属溶液の還元および／または分解により金属層を設ける場合には、上述した金属化合物および必要に応じて還元剤を含有する導電ペーストを基体上に印刷、またはマスクを介して塗布し、加熱、乾燥して回路を形成する。また、薄膜状の金属層（還元または分解後）を形成した後、該金属層のエッチングにより回路を形成してもよい。
還元剤としては、エチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどの還元性樹脂や、アスコルビン酸、ハイドロキノン、ベンゾキノン、カテコール、ｐ−メトキシフェノール、ヒドラジン類、ホルムアルデヒド、グルコース、アミン類、トコフェロールなどが挙げられる。
導電ペーストの塗布は、上記と同様に、形成した回路の厚みが上記した範囲になるように行えばよい。
【００２５】
また、金属の蒸着および／またはメッキにより金属層を設ける場合には、蒸着および／またはメッキ後の厚みが上記した範囲になるように、基体上に、薄膜状の金属層を形成した後、該金属層のエッチングにより回路を形成すればよい。また、所定のマスクを介して、金属を蒸着および／またはメッキしてもよい。
【００２６】
次いで、工程ｂ）において、回路２（または未焼結金属層）上に、上記樹脂溶液を塗布し、有機溶剤を乾燥して樹脂基材３を形成し、基体４、回路２および樹脂基材３からなる積層体５を得る。
樹脂溶液の塗布は、バーコーティング、コンマコーティング、グラビアコーティング、スクリーン印刷、グラビア印刷などの公知の塗布方法によって行うことができる。
乾燥は、例えば、熱風炉、ＩＲ炉などを用い、通常１００〜２５０℃程度の加熱によって行うことができる。
【００２７】
次いで、工程ｃ）において、積層体５から基体４を剥離し、フレキシブルプリント基板１を得る。
【００２８】
上述のように、ハンドリング性に優れた基体上に回路を形成し、該回路上に溶液状の可撓性樹脂を塗布、乾燥して樹脂基材を形成する本発明の方法により製造されるフレキシブルプリント基板１は、前述したように、回路２内の少なくとも一部に、樹脂基材３を構成する可撓性樹脂が浸透しており、回路２と樹脂基材３との密着力が強固である。また、従来のように樹脂層（フィルム成形体）上に金属層を直接形成することによる金属層と樹脂層との密着性の不足が解消され、これによって耐屈曲性の向上がなされた、密着性および耐屈曲性の優れたものとなる。また、回路２が樹脂基材３内に埋設されているため、さらなる薄層化が実現可能であり、また、それと同時に、樹脂基材によって回路が保持されるという利点も有する。
【００２９】
【実施例】
以下に、実施例を用いて、本発明をさらに詳しく説明する。
【００３０】
（実施例１）
基体として厚み５ｍｍの耐熱ガラスを用い、この上に酸化ジルコニウムをスパッタリングして離型基体を作製した。
次いで、圧力０．６Ｔｏｒｒ（８０Ｐａ）のヘリウム真空条件下で銀を蒸発させ、生成した銀超微粒子にミネラルスピリットの蒸気を接触させて冷却回収して、溶媒（ミネラルスピリット）中に独立した状態で分散している平均粒子径０．０１μｍの銀超微粒子を２０ｗｔ％含有する導電ペーストを作製した。
この導電ペーストを、上記で作製した離型基体上に、スクリーン印刷法により塗布してライン＆スペース＝１００μｍ（１００μｍ間隔で形成された幅 μｍのライン）の複数の配線ラインを形成し、２５０℃で４８時間乾燥、焼結して、厚み２μｍの回路を得た。
この回路上に、固形分３０％のポリアミドイミド溶液（バイロマックス：東洋紡績製）を、コンマコーターを用いて、厚み５０μｍでコーティングし、１８０℃で１０分間乾燥して、樹脂基材を形成した。
こうして得られた積層体から基体を剥離し、フレキシブルプリント基板を得た。得られたフレキシブルプリント基板における回路内への樹脂基材の浸透の傾斜勾配を、ＥＳＣＡにより分析した結果、回路内に浸透したポリアミドイミドの濃度に傾斜勾配が確認できた。
また、得られたフレキシブルプリント基板の厚み、耐屈曲性を下記手順で測定した。その結果を表１に示す。
【００３１】
（厚み）
ＪＩＳ Ｃ ６４７１に従い、電気マイクロメーターにて測定した値を示す。
（耐屈曲性）
ＪＩＳ Ｃ ６４７１による耐折性試験を行い、断線するまでの回数を測定した。
【００３２】
（実施例２）
基体として厚み５０μｍのポリイミドフィルム（カプトンＥＮ：東レ・デュポン製）を用い、この上にシリコーン離型材（ＫＳ８３９：信越化学工業製）を塗布して離型基体を作製した。
還元型銀導電ペースト（ＸＡ−９０２４：藤倉化成製）を上記で作製した離型基体上に、スクリーン印刷法により塗布してライン＆スペース＝１００μｍの複数の配線ラインを形成し、１８０℃で１時間乾燥、焼結して厚さ２μｍの回路を得た。
この回路上に、固形分３０％のポリアミドイミド溶液（バイロマックス：東洋紡績製）をコンマコーターを用いて厚み５０μｍでコーティングし、１８０℃で１０分間乾燥し、厚み１５μｍの樹脂基材を形成した。
こうして得られた積層体から基体を剥離し、フレキシブルプリント基板を得た。得られたフレキシブルプリント基板における回路内への樹脂基材の浸透の傾斜勾配を、実施例１と同様にして分析した結果、回路内に浸透したポリアミドイミドの濃度に傾斜勾配が確認できた。
また、得られたフレキシブルプリント基板の厚み、耐屈曲性を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。
【００３３】
（実施例３）
基体として厚み５０μｍのポリイミドフィルム（カプトンＥＮ：東レ・デュポン製）を用い、この上に、銅スパッタリングにより厚さ０．２μｍの銅箔層を形成した。
この銅箔上にパターン状のフォトレジストを形成し、不要な銅箔部分を塩化第二鉄溶液を用いてエッチングして、ライン＆スペース＝１００μｍの複数の配線ラインを形成して回路を得た。
この回路上に、固形分３０％のポリアミドイミド溶液（バイロマックス：東洋紡績製）をコンマコーターを用いて厚み５０μｍでコーティングし、１８０℃で１０分間乾燥して、厚み１５μｍの樹脂基材を形成した。
こうして得られた積層体から基体を剥離し、フレキシブルプリント基板を得た。得られたフレキシブルプリント基板における回路内への樹脂基材の浸透の傾斜勾配を、実施例１と同様にして分析した結果、回路内に浸透したポリアミドイミドの濃度に傾斜勾配が確認できた。
また、得られたフレキシブルプリント基板の厚み、耐屈曲性を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。
【００３４】
（実施例４）
基体として厚み５ｍｍの耐熱ガラスを用い、この上に酸化ジルコニウムをスパッタリングして離型基体を作製した。
圧力０．６Ｔｏｒｒ（８０Ｐａ）のヘリウム真空条件下で銀を蒸発させ、生成した銀超微粒子にミネラルスピリットの蒸気を接触させて冷却回収し、溶媒（ミネラルスピリット）中に独立した状態で分散している平均粒子径０．０１μｍの銀超微粒子を２０ｗｔ％含有する導電ペーストを作製した。
この導電ペーストを、上記で作製した離型基体上に、スクリーン印刷法により塗布してライン＆スペース＝１００μｍの複数の配線ラインを形成し、２５０℃で４８時間乾燥、焼結して厚さ２μｍの回路を得た。
次に、ポリアミック酸（Ｐｙｒｅ−ＭＬ：（株）Ｉ．Ｓ．Ｔ製）にＮ−メチルピロリドンを加え、８０℃まで昇温し、エポキシ基含有アルコキシシラン（ＫＢＭ４０３：信越化学工業製）と触媒として２−メチルイミダゾールを加え、８０℃で４時間、反応させた。これを室温まで冷却し、固形分２０％のアルコキシシラン含有ポリアミック酸樹脂溶液を得た。
前記の回路上に、上記で作製したアルコキシシラン含有ポリアミック酸樹脂溶液をコンマコーターを用いて厚み５０μｍでコーティングし、１８０℃で２４時間乾燥し、厚み１０μｍの樹脂基材を形成した。
こうして得られた積層体から基体を剥離し、フレキシブルプリント基板を得た。得られたフレキシブルプリント基板における回路内への樹脂基材の浸透の傾斜勾配を、実施例１と同様にして分析した結果、回路内に浸透したアルコキシシラン含有ポリアミック酸樹脂の濃度に傾斜勾配が確認できた。
また、得られたフレキシブルプリント基板の厚み、耐屈曲性を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。
【００３５】
（比較例１）
市販の３層銅貼積層板（ＲＡＳ３２Ｓ４７：信越化学工業製）を用い、その銅箔上にパターン状のフォトレジストを形成し、不要な銅箔部分を塩化第二鉄溶液を用いてエッチングして、ライン＆スペース＝１００μｍの回路を形成してフレキシブルプリント基板を得た。得られたフレキシブルプリント基板における回路内への樹脂基材の浸透はほとんど見られなかった。
また、得られたフレキシブルプリント基板の厚み、耐屈曲性を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。
【００３６】
（比較例２）
市販のキャスティング法２層銅貼積層板（エスパネックス：新日鐵製）を用い、その銅箔上にパターン状のフォトレジストを形成し、不要な銅箔部分を塩化第二鉄溶液を用いてエッチングして、ライン＆スペース＝１００μｍの回路を形成してフレキシブルプリント基板を得た。得られたフレキシブルプリント基板における回路内への樹脂基材の浸透はほとんど見られなかった。
また、得られたフレキシブルプリント基板の厚み、耐屈曲性を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。
【００３７】
（比較例３）
市販の蒸着法２層銅貼積層板（メタロイヤル：東洋メタライジング製）を用い、その銅箔上にパターン状のフォトレジストを形成し、不要な銅箔部分を塩化第二鉄溶液を用いてエッチングして、ライン＆スペース＝１００μｍの回路を形成してフレキシブルプリント基板を得た。得られたフレキシブルプリント基板における回路内への樹脂基材の浸透はほとんど見られなかった。
また、得られたフレキシブルプリント基板の厚み、耐屈曲性を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
表１から明らかなように、実施例１〜４のフレキシブルプリント基板は、厚みが１５μｍ以下と非常に薄く、それと同時に、耐屈曲性も５００００回以上と非常に優れていた。また、樹脂基材が回路内へ浸透しており、その浸透濃度に傾斜勾配が見られた。
これに対し、比較例１、３の積層板は、厚みが厚く、耐屈曲性も劣っていた。また、比較例２の積層板は、耐屈曲性は良好であるものの、厚みが厚いものであった。また、比較例１〜３の積層板には、回路内への樹脂基材の浸透はほとんど見られなかった。
【００４０】
【発明の効果】
上記したように、本発明によれば、更なる薄層化を実現し、耐屈曲性に優れたフレキシブルプリント基板、およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフレキシブルプリント基板の平面図（ａ）および位置Ａ−Ａ’における断面図（ｂ）。
【図２】本発明のフレキシブルプリント基板の製造方法を示す説明図。
【符号の説明】
１…フレキシブルプリント基板、２…回路、３…樹脂基材、４…基体、５…積層体
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路の密着力、耐屈曲性、電気特性に優れ、高密度配線が容易なフレキシブルプリント基板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より用いられているフレキシブルプリント基板として、例えば、特許文献１にあるような、ポリイミドフィルム層、接着剤層、銅層の３層から構成されているものがある。これは、ポリイミドフィルムと銅箔とを接着剤を介して接着させ、３層構造のフレキシブル銅張積層板としたものである。
しかしながら、このような３層構造の積層板には接着剤層が存在するため、薄層化には限界がある。また、接着剤層として、ポリイミドフィルムよりも耐熱性、電気特性、機械強度に劣る接着剤が用いられるために、ポリイミドフィルムの特性が充分に活かされないという問題もある。
【０００３】
そこで、このような３層構造の積層板の欠点を補うものとして、接着剤層が存在しない２層構造（銅箔層とポリイミドフィルム層からなる）の積層板が開発されている。この２層構造の積層板は、接着剤層が存在しないため、ポリイミドフィルムの特性を充分に活かすことができるうえに、上記３層構造の積層板よりも薄膜化させることができ、軽量化と共に耐熱性および電気特性の向上が可能となっている。
このような２層構造の積層板は、特許文献２にあるような、銅箔の片面または両面にポリイミドの前駆体であるポリアミド酸のワニスを塗布した後、熱処理を施してイミド化させるキャスト法や、特許文献３にあるような、銅片を高真空中で加熱蒸発させてポリイミドフィルム表面に薄膜として形成させる蒸着法、またはメッキ液中での化学還元反応によりポリイミドフィルム表面に銅を析出させて銅層を形成する無電解メッキ法などにより作製することができる。
【０００４】
しかしながら、近年、更なる電子機器の軽量化、回路の微細化が進行してきており、ポリイミドフィルム層、銅箔層のいずれに対しても、より一層の薄膜化が望まれている。
しかし、２層構造のフレキシブルプリント基板を作製するにあたって、より一層の薄膜化を特許文献２、３等に記載される方法で行おうとすると、材料（ポリイミドフィルムまたは銅箔）のハンドリング性が悪くなり、薄膜化を図ることが困難であった。また、蒸着法やメッキ法などによってポリイミドフィルム上に金属を積層させる方法は、ポリイミドフィルムと金属との界面において剥離を生じやすい、すなわち密着性が悪いという問題があり、これが原因で耐屈曲性に劣るといった問題も抱えていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−４８２６４号公報
【特許文献２】
特開平５−１２９７７４号公報
【特許文献３】
特開平５−１８３２６６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、上記問題を解決し、更なる薄層化を実現し、耐屈曲性に優れたフレキシブルプリント基板およびその製造方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明は、以下の通りである。
（１）金属からなる回路と、可撓性樹脂からなる樹脂基材とからなるフレキシブルプリント基板において、前記樹脂基材は、その表面に少なくとも１つの凹部を有し、前記回路は、その上端面を露出して前記凹部に埋設されており、該上端面は、前記樹脂基材の表面と略同一平面上にあることを特徴とするフレキシブルプリント基板。
（２）前記可撓性樹脂が、前記回路内の少なくとも一部に浸透していることを特徴とする（１）記載のフレキシブルプリント基板。
（３）前記回路内に浸透している前記可撓性樹脂の濃度に傾斜勾配があることを特徴とする（２）記載のフレキシブルプリント基板。
（４）前記可撓性樹脂が、ポリイミド樹脂および／またはポリアミドイミド樹脂であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板。
（５）前記樹脂基材が、さらにアルコキシシランおよび／またはアルコキシチタンを含有することを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板。
（６）基体上に、金属粒子を含有する導電ペーストを塗布、乾燥して未焼結回路を形成する工程と、該未焼結回路を焼結して回路を形成する工程と、前記未焼結回路または前記回路上に、可撓性樹脂と有機溶剤とを含有する樹脂溶液を塗布、乾燥して可撓性樹脂基材を形成し、積層体を得る工程と、該積層体から前記基体を剥離する工程とを含むことを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
（７）基体上に、金属化合物を含有する導電ペーストを塗布、乾燥して回路を形成する工程と、該回路上に、可撓性樹脂と有機溶剤とを含有する樹脂溶液を塗布、乾燥して可撓性樹脂基材を形成し、積層体を得る工程と、該積層体から前記基体を剥離する工程とを含むことを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
（８）基体上に、金属を蒸着および／またはメッキして回路を形成する工程と、該回路上に、可撓性樹脂と有機溶剤とを含有する樹脂溶液を塗布、乾燥して可撓性樹脂基材を形成し、積層体を得る工程と、該積層体から前記基体を剥離する工程とを含むことを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明のフレキシブルプリント基板１の平面図（ａ）、および該平面図の位置Ａ−Ａ’における断面図（ｂ）を示す。
本発明のフレキシブルプリント基板１は回路２および樹脂基材３からなっている。図１（ｂ）に示すように、樹脂基材３は、その表面に複数の凹部３ａを有し、回路２は、その上端面２ａを露出して凹部３ａに埋設されており、該上端面２ａは、樹脂基材３の表面（図１（ｂ）中に矢印で示した面）と略同一平面上にある。
【０００９】
回路２は、金属からなるものであり、該回路２としては、金属粒子の焼結により形成される回路、金属溶液の還元および／または分解により形成される回路、もしくは金属の蒸着および／またはメッキにより形成される回路が挙げられる。このようにして形成される回路は、体積抵抗で５×１０−５〜２×１０−６Ω・ｃｍ程度の抵抗値を有する。
回路２の厚みは、０．０１〜５０μｍが好ましく、１〜２０μｍがより好ましい。厚みが０．０１μｍよりも小さいと微細な回路を形成した際に十分な導電性を得ることができないおそれがある。一方、厚みが５０μｍよりも大きいと、薄膜化、軽量化がなされないし、耐屈曲性に乏しい回路となりやすい。
【００１０】
金属粒子の焼結により形成される回路としては、金属粒子を含有する導電ペーストを焼結して得られる回路が挙げられる。この場合、金属としては、金、銀および銅から選ばれる１種または２種以上が望ましい。
このような回路としては、金属粉末と無機結合剤とを有機ビヒクル中に分散した導電ペーストを高温焼結して、有機ビヒクルを焼損させた回路や、１〜５００ｎｍといったナノサイズの粒径を有する金属粒子を金属の融点以下、常温付近の温度で焼結し、低抵抗の回路としたものがある。
有機ビヒクルとしては、エチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等の樹脂をテルビネオール、ブチルカルビトール等の溶剤に溶解したものなどが挙げられる。
無機結合剤としては、ホウケイ酸亜鉛系の低融点ガラス等が挙げられる。
従来、上記したような高温焼結するタイプの導電ペーストは、通常、４００〜８００℃程度の高温が必要であるため、このような導電ペーストを用いて回路を有機樹脂上に形成することは困難であったが、本発明においては、製造の際に、後述する基体として耐熱性の高い無機基体を用いることにより、有機樹脂上に金属からなる回路が形成されたフレキシブルプリント基板を得ることが可能となっている。
【００１１】
金属溶液の還元および／または分解により形成される回路としては、酸化金属の還元や、金属塩の還元、または有機金属化合物の分解によって生成される回路が挙げられる。すなわち、酸化銀、酸化銅のような金属酸化物の微粒子を含有するコロイド溶液（金属溶液）に後述する還元剤を添加するなどによって還元して得られる回路や、硝酸銀、ハロゲン化銀、酢酸銀などの銀化合物、硝酸銅、ハロゲン化銅、酢酸銅などの銅化合物を、上記と同様に還元剤により還元して得られる回路、金属カルボン酸化合物、金属アミン化合物、金属メルカプト化合物、アセチルアセトン金属錯体などの有機金属化合物を加熱により分解して得られる回路などを挙げることができる。また、これらの形成方法を組み合わせて形成される回路を使用することも可能である。
金属溶液の溶剤としては、特に限定する必要はなく、水や、アルコール系、ケトン系、エステル系、炭化水素系、芳香族系の有機溶剤が挙げられる。
【００１２】
金属の蒸着および／またはメッキにより形成される回路としては、公知の蒸着法および／またはメッキ法によって得られる回路が挙げられる。この場合、金属としては、金、銀、銅、ニッケルの１種または２種以上の金属が望ましい。
蒸着法としては、物理蒸着法と、化学蒸着法（ＣＶＤ法）があり、いずれの方法も使用可能である。中でも、物理蒸着法の１つであるスパッタリング法は、形成される回路が緻密で耐折り曲げ性に優れ、また、膜厚のコントロールがしやすい等の理由で、好ましく用いられる。
【００１３】
樹脂基材３は、可撓性樹脂からなるものであり、例えば、可撓性樹脂と有機溶剤とを含有する樹脂溶液を、回路２に塗布、乾燥して形成されるものを挙げることができる。
樹脂基材３の厚みは、特に制限はないが、３〜５０μｍが好ましく、５〜３０μｍがより好ましい。厚みが３μｍより薄くなると、樹脂基材の強度が不足して取扱中に破損しやすくなり、５０μｍより厚いと、当該フレキシブルプリント基板を使用した機器の薄膜化を妨げるおそれがある。
【００１４】
可撓性樹脂としては、可撓性を有し、有機溶剤に可溶なものであれば使用可能であるが、機械的強度、耐熱性に優れたものが好ましく、たとえば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリイミドシリコーン樹脂等が例示される。特に、耐熱性、機械的特性、電気的特性に優れたポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂が望ましい。これらの樹脂は、それぞれ単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂としては、ポリアミック酸を閉環する前は有機溶剤に可溶であって、ポリアミック酸を閉環した後は有機溶剤に不溶である通常のポリイミド樹脂の閉環前のものと、ポリアミック酸を閉環した後にも有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂があるが、どちらも使用が可能である。
【００１５】
さらに、回路２への密着性を向上し、より耐熱性に優れたものとするために、上記樹脂基材３に、さらにアルコキシシランおよび／またはアルコキシチタンを含有させることが最も望ましい形態である。これにより、樹脂基材３を、無機シラン、無機チタンと可撓性樹脂とのいわゆる有機無機ハイブリット樹脂とすることができる。
【００１６】
有機溶剤としては、上記した可撓性樹脂を溶解することができるものであれば特に限定する必要はなく、アルコール系、ケトン系、エステル系、炭化水素系、芳香族系溶剤などの任意の有機溶剤を用いることができる。
【００１７】
本発明のフレキシブルプリント基板１においては、回路２内の少なくとも一部に、樹脂基材３を構成する可撓性樹脂が浸透していることが望ましい。すなわち、例えば前記した焼結型の導電ペーストを基体に印刷し、乾燥、焼結を行うことによって形成される回路には、導電ペーストに含まれていた溶剤や、有機ビヒクル成分が蒸発することによって形成される微細な空隙が多数生じる。ここに、可撓性樹脂を含む樹脂溶液を塗布すると、容易に可撓性樹脂が回路２内に浸透し、回路２と樹脂基材３との密着力がより強固になる。
また、回路２を蒸着法やメッキ法で形成した場合でも、その表面は複雑に凹凸が形成されているため、上記と同様の効果を得ることができる。
【００１８】
上記した回路２内に浸透している可撓性樹脂の濃度には、傾斜勾配があることが望ましい。この傾斜勾配は、回路２と樹脂基材３との界面から、回路２内部に向けて傾斜的に生じるものであり、可撓性樹脂の濃度は、回路２の、樹脂基材３との界面部分が最も高く、回路２内部に向けて次第に低くなっていく。この傾斜勾配の有無は、断面の光学顕微鏡または電子顕微鏡による観察や、ＥＳＣＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｆｏｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）などの分析手法によって回路内部の元素濃度を追跡することで判別できる。
【００１９】
図２に、本発明のフレキシブルプリント基板の製造方法を示す。
本発明において、フレキシブルプリント基板１は、以下の工程ａ）〜ｃ）により製造される。
ａ）基体４上に、任意に後述する剥離材などを介在させて、回路２を、直接形成する工程、または薄膜状の金属層を設けた後、該金属層を、エッチング法により所望の形状に形成する工程、
ｂ）回路２上に、上記可撓性樹脂および有機溶剤を含有する樹脂溶液を塗布し、有機溶剤を乾燥して樹脂基材３を形成し、基体４、回路２および樹脂基材３からなる積層体５を得る工程、
ｃ）前記積層体５から前記基体４を剥離し、フレキシブルプリント基板１を得る工程。
なお、工程ａ）における「直接形成」とは、印刷等の手段により、一段階で回路の形状を形成することを意味する。
【００２０】
前記基体４としては、ハンドリング性に優れたものであることが望ましい。ハンドリング性に優れた基体を使用することによって、２層構造各層の薄層化を図ることができる。基体４の材質としては、例えば、ガラス板、金属板、セラミック板などの無機基体；ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂等からなるプラスチックシート、プラスチックフィルムなどの有機基体を用いることができる。また、基体４の厚みとしては、２０μｍ以上が好ましく、２０μｍ〜１０ｍｍがより好ましい。
用いる基体は、回路の形成方法、製造効率等を考慮しながら種々選択すればよい。たとえば、回路を高温の焼結によって得る場合には、耐熱性に優れた無機基体を用いることが望ましい。また、基体として、フィルム状態で連続的に供給して巻き取ることができる有機基体を用いる場合には、製造効率の良い工程が設計できる。
【００２１】
この基体４は、最終的には製品（フレキシブルプリント基板）から剥離されるものである。そのため、基体４の表面には、剥離性を向上するための剥離材を設けておくことが好ましい。この剥離材としては、シリコーン樹脂やフッ素樹脂からなる有機剥離材や、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）薄膜、酸化ジルコニウム薄膜などの離型性セラミックのような無機剥離材が使用でき、特に耐熱性、耐久性に優れた無機剥離材を用いることが望ましい。
【００２２】
製造工程ａ）〜ｃ）をより詳細に説明する。
まず、工程ａ）において、前記のように剥離材処理された基体４上に、前記したように、金属粒子の焼結、金属溶液の還元および／または分解、もしくは金属の蒸着および／またはメッキにより、厚みが好ましくは０．０１μｍ〜５０μｍ、より好ましくは１〜２０μｍとなるように回路２を形成する。
回路２を、直接形成する場合は、基体４上に、所定の回路パターンで、スクリーン印刷、グラビア印刷などの公知の印刷法により、金属粒子を含む導電ペーストを印刷した後焼結する、もしくは還元剤を含む金属溶液を印刷する等の方法によって回路２を形成できる。
一方、回路２を、薄膜状の金属層を設けた後、該金属層を、エッチング法により所望の形状に形成する場合は、基体４上に、金属粒子の焼結、金属溶液の還元、もしくは金属の蒸着および／またはメッキにより薄膜状の金属層を設けた後、該金属層を、フォトレジストにより表面をマスクし、エッチング液により不要の金属層を除去するといった公知のエッチング法により所定の回路パターンに形成することによって回路２を形成できる。
【００２３】
前記したように、金属粒子の焼結により回路を設ける場合には、基体４上に、金属粒子を含有する導電ペーストを、焼結したときの厚みが上記した範囲になるように印刷、またはマスクを介して塗布し、溶剤を乾燥して未焼結回路を形成した後、該未焼結回路を焼結すればよい。また、薄膜状の金属層（焼結後）を形成した後、該金属層のエッチングにより回路を形成してもよい。
なお、未焼結回路の焼結は、樹脂基材を設ける前に溶剤の乾燥と同時に行ってもよく、樹脂基材を設けた後に行ってもよい。後者のように、焼結前に樹脂基材を設けることによって、回路と樹脂基材との密着性が向上し、これによって耐屈曲性に優れたものとなるので好ましい。
また、未焼結回路の焼結は、複数回行ってもよく、例えば、樹脂基材を設ける前と設けた後の２回行ってもよい。
【００２４】
金属溶液の還元および／または分解により金属層を設ける場合には、上述した金属化合物および必要に応じて還元剤を含有する導電ペーストを基体上に印刷、またはマスクを介して塗布し、加熱、乾燥して回路を形成する。また、薄膜状の金属層（還元または分解後）を形成した後、該金属層のエッチングにより回路を形成してもよい。
還元剤としては、エチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどの還元性樹脂や、アスコルビン酸、ハイドロキノン、ベンゾキノン、カテコール、ｐ−メトキシフェノール、ヒドラジン類、ホルムアルデヒド、グルコース、アミン類、トコフェロールなどが挙げられる。
導電ペーストの塗布は、上記と同様に、形成した回路の厚みが上記した範囲になるように行えばよい。
【００２５】
また、金属の蒸着および／またはメッキにより金属層を設ける場合には、蒸着および／またはメッキ後の厚みが上記した範囲になるように、基体上に、薄膜状の金属層を形成した後、該金属層のエッチングにより回路を形成すればよい。また、所定のマスクを介して、金属を蒸着および／またはメッキしてもよい。
【００２６】
次いで、工程ｂ）において、回路２（または未焼結金属層）上に、上記樹脂溶液を塗布し、有機溶剤を乾燥して樹脂基材３を形成し、基体４、回路２および樹脂基材３からなる積層体５を得る。
樹脂溶液の塗布は、バーコーティング、コンマコーティング、グラビアコーティング、スクリーン印刷、グラビア印刷などの公知の塗布方法によって行うことができる。
乾燥は、例えば、熱風炉、ＩＲ炉などを用い、通常１００〜２５０℃程度の加熱によって行うことができる。
【００２７】
次いで、工程ｃ）において、積層体５から基体４を剥離し、フレキシブルプリント基板１を得る。
【００２８】
上述のように、ハンドリング性に優れた基体上に回路を形成し、該回路上に溶液状の可撓性樹脂を塗布、乾燥して樹脂基材を形成する本発明の方法により製造されるフレキシブルプリント基板１は、前述したように、回路２内の少なくとも一部に、樹脂基材３を構成する可撓性樹脂が浸透しており、回路２と樹脂基材３との密着力が強固である。また、従来のように樹脂層（フィルム成形体）上に金属層を直接形成することによる金属層と樹脂層との密着性の不足が解消され、これによって耐屈曲性の向上がなされた、密着性および耐屈曲性の優れたものとなる。また、回路２が樹脂基材３内に埋設されているため、さらなる薄層化が実現可能であり、また、それと同時に、樹脂基材によって回路が保持されるという利点も有する。
【００２９】
【実施例】
以下に、実施例を用いて、本発明をさらに詳しく説明する。
【００３０】
（実施例１）
基体として厚み５ｍｍの耐熱ガラスを用い、この上に酸化ジルコニウムをスパッタリングして離型基体を作製した。
次いで、圧力０．６Ｔｏｒｒ（８０Ｐａ）のヘリウム真空条件下で銀を蒸発させ、生成した銀超微粒子にミネラルスピリットの蒸気を接触させて冷却回収して、溶媒（ミネラルスピリット）中に独立した状態で分散している平均粒子径０．０１μｍの銀超微粒子を２０ｗｔ％含有する導電ペーストを作製した。
この導電ペーストを、上記で作製した離型基体上に、スクリーン印刷法により塗布してライン＆スペース＝１００μｍ（１００μｍ間隔で形成された幅 μｍのライン）の複数の配線ラインを形成し、２５０℃で４８時間乾燥、焼結して、厚み２μｍの回路を得た。
この回路上に、固形分３０％のポリアミドイミド溶液（バイロマックス：東洋紡績製）を、コンマコーターを用いて、厚み５０μｍでコーティングし、１８０℃で１０分間乾燥して、樹脂基材を形成した。
こうして得られた積層体から基体を剥離し、フレキシブルプリント基板を得た。得られたフレキシブルプリント基板における回路内への樹脂基材の浸透の傾斜勾配を、ＥＳＣＡにより分析した結果、回路内に浸透したポリアミドイミドの濃度に傾斜勾配が確認できた。
また、得られたフレキシブルプリント基板の厚み、耐屈曲性を下記手順で測定した。その結果を表１に示す。
【００３１】
（厚み）
ＪＩＳ Ｃ ６４７１に従い、電気マイクロメーターにて測定した値を示す。
（耐屈曲性）
ＪＩＳ Ｃ ６４７１による耐折性試験を行い、断線するまでの回数を測定した。
【００３２】
（実施例２）
基体として厚み５０μｍのポリイミドフィルム（カプトンＥＮ：東レ・デュポン製）を用い、この上にシリコーン離型材（ＫＳ８３９：信越化学工業製）を塗布して離型基体を作製した。
還元型銀導電ペースト（ＸＡ−９０２４：藤倉化成製）を上記で作製した離型基体上に、スクリーン印刷法により塗布してライン＆スペース＝１００μｍの複数の配線ラインを形成し、１８０℃で１時間乾燥、焼結して厚さ２μｍの回路を得た。
この回路上に、固形分３０％のポリアミドイミド溶液（バイロマックス：東洋紡績製）をコンマコーターを用いて厚み５０μｍでコーティングし、１８０℃で１０分間乾燥し、厚み１５μｍの樹脂基材を形成した。
こうして得られた積層体から基体を剥離し、フレキシブルプリント基板を得た。得られたフレキシブルプリント基板における回路内への樹脂基材の浸透の傾斜勾配を、実施例１と同様にして分析した結果、回路内に浸透したポリアミドイミドの濃度に傾斜勾配が確認できた。
また、得られたフレキシブルプリント基板の厚み、耐屈曲性を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。
【００３３】
（実施例３）
基体として厚み５０μｍのポリイミドフィルム（カプトンＥＮ：東レ・デュポン製）を用い、この上に、銅スパッタリングにより厚さ０．２μｍの銅箔層を形成した。
この銅箔上にパターン状のフォトレジストを形成し、不要な銅箔部分を塩化第二鉄溶液を用いてエッチングして、ライン＆スペース＝１００μｍの複数の配線ラインを形成して回路を得た。
この回路上に、固形分３０％のポリアミドイミド溶液（バイロマックス：東洋紡績製）をコンマコーターを用いて厚み５０μｍでコーティングし、１８０℃で１０分間乾燥して、厚み１５μｍの樹脂基材を形成した。
こうして得られた積層体から基体を剥離し、フレキシブルプリント基板を得た。得られたフレキシブルプリント基板における回路内への樹脂基材の浸透の傾斜勾配を、実施例１と同様にして分析した結果、回路内に浸透したポリアミドイミドの濃度に傾斜勾配が確認できた。
また、得られたフレキシブルプリント基板の厚み、耐屈曲性を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。
【００３４】
（実施例４）
基体として厚み５ｍｍの耐熱ガラスを用い、この上に酸化ジルコニウムをスパッタリングして離型基体を作製した。
圧力０．６Ｔｏｒｒ（８０Ｐａ）のヘリウム真空条件下で銀を蒸発させ、生成した銀超微粒子にミネラルスピリットの蒸気を接触させて冷却回収し、溶媒（ミネラルスピリット）中に独立した状態で分散している平均粒子径０．０１μｍの銀超微粒子を２０ｗｔ％含有する導電ペーストを作製した。
この導電ペーストを、上記で作製した離型基体上に、スクリーン印刷法により塗布してライン＆スペース＝１００μｍの複数の配線ラインを形成し、２５０℃で４８時間乾燥、焼結して厚さ２μｍの回路を得た。
次に、ポリアミック酸（Ｐｙｒｅ−ＭＬ：（株）Ｉ．Ｓ．Ｔ製）にＮ−メチルピロリドンを加え、８０℃まで昇温し、エポキシ基含有アルコキシシラン（ＫＢＭ４０３：信越化学工業製）と触媒として２−メチルイミダゾールを加え、８０℃で４時間、反応させた。これを室温まで冷却し、固形分２０％のアルコキシシラン含有ポリアミック酸樹脂溶液を得た。
前記の回路上に、上記で作製したアルコキシシラン含有ポリアミック酸樹脂溶液をコンマコーターを用いて厚み５０μｍでコーティングし、１８０℃で２４時間乾燥し、厚み１０μｍの樹脂基材を形成した。
こうして得られた積層体から基体を剥離し、フレキシブルプリント基板を得た。得られたフレキシブルプリント基板における回路内への樹脂基材の浸透の傾斜勾配を、実施例１と同様にして分析した結果、回路内に浸透したアルコキシシラン含有ポリアミック酸樹脂の濃度に傾斜勾配が確認できた。
また、得られたフレキシブルプリント基板の厚み、耐屈曲性を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。
【００３５】
（比較例１）
市販の３層銅貼積層板（ＲＡＳ３２Ｓ４７：信越化学工業製）を用い、その銅箔上にパターン状のフォトレジストを形成し、不要な銅箔部分を塩化第二鉄溶液を用いてエッチングして、ライン＆スペース＝１００μｍの回路を形成してフレキシブルプリント基板を得た。得られたフレキシブルプリント基板における回路内への樹脂基材の浸透はほとんど見られなかった。
また、得られたフレキシブルプリント基板の厚み、耐屈曲性を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。
【００３６】
（比較例２）
市販のキャスティング法２層銅貼積層板（エスパネックス：新日鐵製）を用い、その銅箔上にパターン状のフォトレジストを形成し、不要な銅箔部分を塩化第二鉄溶液を用いてエッチングして、ライン＆スペース＝１００μｍの回路を形成してフレキシブルプリント基板を得た。得られたフレキシブルプリント基板における回路内への樹脂基材の浸透はほとんど見られなかった。
また、得られたフレキシブルプリント基板の厚み、耐屈曲性を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。
【００３７】
（比較例３）
市販の蒸着法２層銅貼積層板（メタロイヤル：東洋メタライジング製）を用い、その銅箔上にパターン状のフォトレジストを形成し、不要な銅箔部分を塩化第二鉄溶液を用いてエッチングして、ライン＆スペース＝１００μｍの回路を形成してフレキシブルプリント基板を得た。得られたフレキシブルプリント基板における回路内への樹脂基材の浸透はほとんど見られなかった。
また、得られたフレキシブルプリント基板の厚み、耐屈曲性を実施例１と同様にして測定した。その結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
表１から明らかなように、実施例１〜４のフレキシブルプリント基板は、厚みが１５μｍ以下と非常に薄く、それと同時に、耐屈曲性も５００００回以上と非常に優れていた。また、樹脂基材が回路内へ浸透しており、その浸透濃度に傾斜勾配が見られた。
これに対し、比較例１、３の積層板は、厚みが厚く、耐屈曲性も劣っていた。また、比較例２の積層板は、耐屈曲性は良好であるものの、厚みが厚いものであった。また、比較例１〜３の積層板には、回路内への樹脂基材の浸透はほとんど見られなかった。
【００４０】
【発明の効果】
上記したように、本発明によれば、更なる薄層化を実現し、耐屈曲性に優れたフレキシブルプリント基板、およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフレキシブルプリント基板の平面図（ａ）および位置Ａ−Ａ’における断面図（ｂ）。
【図２】本発明のフレキシブルプリント基板の製造方法を示す説明図。
【符号の説明】
１…フレキシブルプリント基板、２…回路、３…樹脂基材、４…基体、５…積層体
Claims (8)
- 金属からなる回路と、可撓性樹脂からなる樹脂基材とからなるフレキシブルプリント基板において、
前記樹脂基材は、その表面に少なくとも１つの凹部を有し、
前記回路は、その上端面を露出して前記凹部に埋設されており、該上端面は、前記樹脂基材の表面と略同一平面上にあることを特徴とするフレキシブルプリント基板。 - 前記可撓性樹脂が、前記回路内の少なくとも一部に浸透していることを特徴とする請求項１記載のフレキシブルプリント基板。
- 前記回路内に浸透している前記可撓性樹脂の濃度に傾斜勾配があることを特徴とする請求項２記載のフレキシブルプリント基板。
- 前記可撓性樹脂が、ポリイミド樹脂および／またはポリアミドイミド樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板。
- 前記樹脂基材が、さらにアルコキシシランおよび／またはアルコキシチタンを含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板。
- 基体上に、金属粒子を含有する導電ペーストを塗布、乾燥して未焼結回路を形成する工程と、該未焼結回路を焼結して回路を形成する工程と、前記未焼結回路または前記回路上に、可撓性樹脂と有機溶剤とを含有する樹脂溶液を塗布、乾燥して可撓性樹脂基材を形成し、積層体を得る工程と、該積層体から前記基体を剥離する工程とを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
- 基体上に、金属化合物を含有する導電ペーストを塗布、乾燥して回路を形成する工程と、該回路上に、可撓性樹脂と有機溶剤とを含有する樹脂溶液を塗布、乾燥して可撓性樹脂基材を形成し、積層体を得る工程と、該積層体から前記基体を剥離する工程とを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
- 基体上に、金属を蒸着および／またはメッキして回路を形成する工程と、該回路上に、可撓性樹脂と有機溶剤とを含有する樹脂溶液を塗布、乾燥して可撓性樹脂基材を形成し、積層体を得る工程と、該積層体から前記基体を剥離する工程とを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
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