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JP3356568B2 - 新規なフレキシブル銅張積層板 - Google Patents

新規なフレキシブル銅張積層板

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Publication number
JP3356568B2
JP3356568B2 JP32372294A JP32372294A JP3356568B2 JP 3356568 B2 JP3356568 B2 JP 3356568B2 JP 32372294 A JP32372294 A JP 32372294A JP 32372294 A JP32372294 A JP 32372294A JP 3356568 B2 JP3356568 B2 JP 3356568B2
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JP
Japan
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copper
layer
thickness
polyimide film
clad laminate
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JP32372294A
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孝介 片岡
栄一郎 栗林
義秀 大成
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Kaneka Corp
Original Assignee
Kaneka Corp
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Publication date
Family has litigation
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    • 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
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313—Organic insulating material
    • H05K1/032—Organic insulating material consisting of one material
    • H05K1/0346—Organic insulating material consisting of one material containing N
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/901—Printed circuit
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24802—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]
    • Y10T428/24917—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] including metal layer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31721—Of polyimide

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、新規なフレキシブル銅
張積層板に関し、更に詳しくは、屈曲性に優れるフレキ
シブルプリント配線板を作製し得る新規なフレキシブル
銅張積層板に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、フレキシブルプリント配線板（以
下、ＦＰＣという。）は、そのフレキシビリティを活か
し、主にカメラ内部の狭いスペースに折り畳まれて用い
られてきたが、近年、カメラ以外にもフロッピーディス
クドライブ（ＦＤＤ）やハードディスクドライブ（ＨＤ
Ｄ）等の電子機器の駆動読取ヘッドとヘッド制御部を繋
ぐ摺動部分にも用いられるようになってきた。そして、
この電子機器を更に小型化、省電力化するための開発が
行われており、ＦＰＣには更なる屈曲性が求められてい
る。そこで、高屈曲性を実現するためにＦＰＣの薄層化
が検討されており、その材料を薄層化する研究が行われ
ている。
【０００３】ところで、従来より用いられているＦＰＣ
として、例えば、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３層ＦＰＣがあり、かかる
３層ＦＰＣはポリイミドフィルムと銅箔とを接着剤を介
して接着させて３層構造のフレキシブル銅張積層板を作
製し、該銅張積層板の銅層をエッチングして回路を形成
することにより作製されている。
【０００４】しかしながら、かかる３層ＦＰＣ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。
【０００５】そこで、このような３層ＦＰＣの上記欠点
を補う次世代ＦＰＣとして、接着剤層の存在しない２層
ＦＰＣ（例えば、ポリイミドフィルム層と銅層で構成）
が注目され、その開発が行われている。かかる２層ＦＰ
Ｃ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ＦＰ
Ｃよりも薄層化させることができ、ＦＰＣの耐熱性及び
屈曲性の向上を可能とした。
【０００６】ところで、この２層ＦＰＣは、まず、ポリ
イミドフィルム層と銅層の２層からなるフレキシブル銅
張積層板を作製し、該銅張積層板の銅層をエッチングし
て回路を形成することにより作製することができる。な
お、この２層フレキシブル銅張積層板は、銅箔の片面又
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、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凝着させる蒸着法、又はメッキ
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。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法で２層からなる銅張積層板を作製するにあたって、材
料（ポリイミドフィルム又は銅箔）のハンドリング性か
ら次のような問題があり、従来、各材料の厚みを１０μ
ｍ以下とすることができなかった。
【０００８】すなわちキャスト法で２層フレキシブル銅
張積層板を作製する場合は、銅箔の片面にポリアミド酸
のワニスを塗布する必要上、銅箔のハンドリング性が維
持されていなければならず、銅箔の厚みを１０μｍ以下
にできないという課題があった。一方、蒸着法又はメッ
キ法で２層フレキシブル銅張積層板を作製する場合は、
ポリイミドフィルム表面に蒸着又はメッキが施されるた
め、ポリイミドフィルムのハンドリング性が維持されて
いなければならない。そのため、ポリイミドフィルムの
厚みを１２．５μｍ以下にできないという問題があっ
た。
【０００９】そのため、従来はポリイミドフィルム層及
び銅層の厚みが、いずれも１０μｍ以下の２層ＦＰＣを
作製することができず、ＦＰＣの更なる薄層化は困難な
課題であった。
【００１０】そこで、本発明者らは、上記問題解決し、
２層ＦＰＣの更なる薄層化を実現し、屈曲性及び耐熱性
に優れたＦＰＣを作製し得るフレキシブル銅張積層板を
提供することを目的に鋭意研究を重ねた結果、初期引張
弾性率が４００kg／mm2 以上のポリイミド重合体からな
るフィルムは、厚みが１０μｍ以下であっても充分なハ
ンドリング性を有することを見出し、本発明に至ったの
である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る新規なフレ
キシブル銅張積層板の要旨とするところは、初期引張弾
性率が４００kg／mm2 以上のポリイミド重合体からなる
厚みが１０μｍ以下のポリイミドフィルムの片面又は両
面に、厚みが１０μｍ以下の銅層を直接形成してなるこ
とにある。
【００１２】
【作用】本発明に係る新規なフレキシブル銅張積層板
は、初期引張弾性率が４００kg／mm2 以上のポリイミド
重合体からなる厚みが１０μｍ以下のポリイミドフィル
ムの片面又は両面に、厚みが１０μｍ以下の銅層を直接
形成してなることを特徴とし、初期引張弾性率が４００
kg／mm2 以上のポリイミド重合体からなるフィルムは、
厚みが１０μｍ以下であっても充分なハンドリング性を
有する。従って、１０μｍ以下のポリイミドフィルムの
片面又は両面に蒸着又はメッキを施すことができ、１０
μｍ以下の銅層を直接形成することができる。
【００１３】その結果、ポリイミドフィルム層及び銅層
の厚みがいずれも１０μｍ以下の２層フレキシブル銅張
積層板を作製することができ、かかるフレキシブル銅張
積層板を用いることにより２層ＦＰＣの更なる薄層化が
可能となり、より屈曲性に優れたＦＰＣを作製すること
ができる。なお、かかるＦＰＣには接着剤層が存在しな
いことから耐熱性にも優れたものとなる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明に係る新規なフレキシブル銅張
積層板の実施例について説明する。
【００１５】本発明の新規なフレキシブル銅張積層板
は、厚みが１０μｍ以下のポリイミドフィルムの片面又
は両面に厚みが１０μｍ以下の銅層が直接形成されてお
り、本発明で用いられるポリイミドフィルムは初期引張
弾性率が４００kg／mm2 以上のポリイミド重合体からな
るフィルムである。
【００１６】かかるポリイミドフィルムを得る方法とし
ては、まず、前記ポリイミド重合体の前駆体であるポリ
アミド酸重合体の溶液を調整する。このポリアミド酸重
合体溶液は、従来公知の方法により4,4'- ジアミノジフ
ェニルエーテルに代表される芳香族ジアミン成分とピロ
メリット酸二無水物に代表される芳香族テトラカルボン
酸二無水物成分とを、有機溶媒中で充分に攪拌して重合
させることにより得ることができる。この際、芳香族ジ
アミン成分と芳香族テトラカルボン酸二無水物成分は単
独で用いてもよく、また２種以上を混合して用いてもよ
く、実質的に全酸二無水物成分と全ジアミン成分が等モ
ルになるまで徐々に加えられる。
【００１７】より具体的には、芳香族ジアミン成分とし
ては、ジアミノジフェニルエーテル、パラフェニレンジ
アミン、ビス（3-アミノフェノキシフェニル）プロパン
等を挙げることができ、その他種々の芳香族ジアミンを
使用することができる。これらの芳香族ジアミン成分は
単独で用いてもよく、また２種以上を混合して用いても
よい。
【００１８】また、芳香族テトラカルボン酸二無水物成
分としては、ピロメリット酸二無水物、ビフェニルテト
ラカルボン酸二無水物等を挙げることができ、その他種
々の芳香族テトラカルボン酸二無水物を使用することが
できる。これらの芳香族テトラカルボン酸二無水物成分
は単独で用いてもよく、また２種以上を混合して用いて
もよい。
【００１９】また、有機溶媒としては、例えば、ジメチ
ルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシ
ド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジ
エチルホルムアミド等のホルムアミド系溶媒、Ｎ，Ｎ−
ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド
等のアセトアミド系溶媒等を挙げることができる。これ
らを単独または２種あるいは３種以上の混合溶媒として
用いることもできる。更に、これらの極性溶媒ととも
に、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロパノ
ール、ベンゼンメチルセロソルブ等のポリアミド酸共重
合体の非溶媒との混合溶媒として用いることもできる。
【００２０】次いで、上記方法で得られたポリアミド酸
重合体溶液をフィルム状に形成し、これを熱的及び／又
は化学的に脱水閉環することにより、本発明で用いられ
る厚みが１０μｍ以下のポリイミドフィルムを得ること
ができる。かかるポリイミドフィルムにおいて、初期引
張弾性率が４００kg／mm2 以上のポリイミド重合体から
なるフィルムは、フィルムの厚みを１０μｍ以下に形成
しても銅層を形成する際のハンドリング性が維持されて
いて、本発明において好適に用いることができる。
【００２１】そして、このようにして得られた初期引張
弾性率が４００kg／mm2 以上のポリイミド重合体からな
る１０μｍ以下のフィルムの片面又は両面に、蒸着法や
無電解メッキ法により１０μｍ以下の銅層を直接形成し
て本発明のフレキシブル銅張積層板を作製する。上述し
たように、このポリイミドフィルムは１０μｍ以下であ
っても充分なハンドリング性を有するので、このように
蒸着法や無電解メッキ法等によりフィルム表面に銅層を
直接形成することができ、初期引張弾性率が４００kg／
mm2 以上のポリイミド重合体からなるフィルムを用いる
ことにより、ポリイミドフィルム層及び銅層の厚みがい
ずれも１０μｍ以下である本発明のフレキシブル銅張積
層板を作製することができるのである。
【００２２】このようにして得られた本発明の新規なフ
レキシブル銅張積層板は、接着剤層が存在せず、また、
ポリイミドフィルム層及び銅層はいずれも１０μｍ以下
に形成されており、かかるフレキシブル銅張積層板を用
いることにより、２層ＦＰＣを更に薄層化させることが
可能となる。すなわち、本発明により、従来のＦＰＣよ
りも屈曲性に優れたＦＰＣを提供することができる。
【００２３】以上、本発明に係る新規なフレキシブル銅
張積層板の実施例を説明したが、本発明はこれらの実施
例のみに限定されるものではなく、前記ポリイミドフィ
ルムが接着性を有する熱可塑性ポリイミドフィルムであ
れば、ポリイミドフィルムと銅箔を重ね合わせてラミネ
ートすることによりポリイミドフィルムの片面又は両面
に銅層を直接形成させることもできる。更に、上記ＦＰ
Ｃを重ね合わせてラミネートすることにより接着剤を介
することなく多層ＦＰＣを作製することも可能である。
その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内で当業者
の知識に基づき、種々なる改良、変更、修正を加えた態
様で実施しうるものである。
【００２４】以下に実施例により本発明をより具体的に
説明するが、本発明はこれら実施例によって限定される
ものではない。
【００２５】実施例 １ 「アピカルＮＰＩ（登録商標；鐘淵化学工業株式会社製
ポリイミド重合体（初期引張弾性率４２０kg／m
m2 ））」からなる膜厚７．５μｍのポリイミドフィル
ムを作製し、該ポリイミドフィルムの片面に蒸着法によ
り厚み５μｍ及び１０μｍの銅層を直接形成した。かか
るポリイミドフィルムは充分なハンドリング性を有して
おり、蒸着法により厚み５μｍ及び１０μｍの銅層が形
成された２種類の銅張積層板を得ることができた。そし
て、この銅張積層板の銅層をエッチングして回路パター
ンを形成し、前記同様の膜厚７．５μｍのポリイミドフ
ィルムにフェノール系接着剤を塗布してカバーを施し、
２種類のＦＰＣを作製した。なお、パターン形成後の残
銅率はいずれも５０％となるようにした。
【００２６】それぞれのＦＰＣについて、屈曲性の指標
であるループスティフネス（ｇ）及び耐屈曲回数（百万
回）を測定し、屈曲性の評価を行った。ループスティフ
ネスは東洋精機社製のループスティフネステスタを用
い、試験片のループ部分に一定の変形（押しつぶし距
離）を与えた際に、その変形を維持するのに必要な荷重
を測定した。試験条件は、ループ長５０mm、押しつぶし
距離１５mm、サンプル幅１５mmとした。また、耐屈曲回
数は、ＩＰＣ−２４３Ｂに基づき屈曲速度１５００回／
分、ストローク２５mm、曲率５mm、印加電流１ｍＡと
し、抵抗値が１８００ｍΩに至った点を測定終了点と
し、測定終了点に至るまでの屈曲回数を調べた。これら
の評価結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】比較例 １ 「アピカルＮＰＩ（登録商標；同上）」からなる膜厚１
２．５μｍのポリイミドフィルムを作製し、該ポリイミ
ドフィルムの片面に蒸着法により厚み５μｍ及び１０μ
ｍの銅層を形成し、２種類の銅張積層板を得た。そし
て、以下、実施例１と同様にして２種類のＦＰＣを作製
した。それぞれのＦＰＣについて、実施例１と同様にし
て屈曲性の評価を行い、その評価結果を表１に示した。
【００２９】実施例 ２ 「アピカルＮＰＩ（登録商標；同上）」からなる膜厚
７．５μｍのポリイミドフィルムを作製し、該ポリイミ
ドフィルムの片面に無電解メッキ法により厚み５μｍ及
び１０μｍの銅層を直接形成した。かかるポリイミドフ
ィルムは充分なハンドリング性を有しており、無電解メ
ッキ法により厚み５μｍ及び１０μｍの銅層が形成され
た２種類の銅張積層板を得ることができた。そして、以
下、実施例１と同様にして２種類のＦＰＣを作製した。
それぞれのＦＰＣについて、実施例１と同様にして屈曲
性の評価を行い、その評価結果を表２に示した。
【００３０】
【表２】
【００３１】比較例 ２ 「アピカルＮＰＩ（登録商標；同上）」からなる膜厚１
２．５μｍのポリイミドフィルムを作製し、該ポリイミ
ドフィルムの片面に無電解メッキ法により厚み５μｍ及
び１０μｍの銅層を形成し、２種類の銅張積層板を得
た。そして、以下、実施例１と同様にして２種類のＦＰ
Ｃを作製した。それぞれのＦＰＣについて、実施例１と
同様にして屈曲性の評価を行い、その評価結果を表２に
示した。
【００３２】比較例 ３ 「アピカルＮＰＩ（登録商標；同上）」からなる膜厚
７．５μｍのポリイミドフィルムを作製し、該ポリイミ
ドフィルムの片面に無電解メッキ法により５μｍ厚の銅
層を形成した後、更に電解メッキ法により銅層を形成
し、銅層の総厚みが１８μｍの銅張積層板を得た。そし
て、以下、実施例１と同様にしてＦＰＣを作製した。得
られたＦＰＣについて、実施例１と同様にして屈曲性の
評価を行い、その評価結果を表３に示した。
【００３３】
【表３】
【００３４】表１乃至表３より、初期引張弾性率が４０
０kg／mm2 以上のポリイミド重合体からなるフィルムを
１０μｍ以下に形成し、蒸着法又は無電解メッキ法によ
り１０μｍ以下の銅層を形成することにより、屈曲性に
優れたＦＰＣを作製できることがわかる。また、銅層の
厚みが薄く形成されているほど屈曲性に優れていること
がわかる。また、フィルムが１０μｍ以下であっても、
銅層が１０μｍ以上になるとＦＰＣの屈曲性が悪くなっ
てしまうことがわかる。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、本発明は厚みが１０μｍ
以下のポリイミドフィルムの片面又は両面に厚みが１０
μｍ以下の銅層を形成したフレキシブル銅張積層板を提
供するものであり、初期引張弾性率が４００kg／mm2 以
上のポリイミド重合体からなるフィルムを用いることに
より、かかる構成のフレキシブル銅張積層板を作製する
ことを可能とした。すなわち、本発明によってフレキシ
ブル銅張積層板を従来よりも更に薄層化させることがで
き、本発明のフレキシブル銅張積層板を用いることによ
り、屈曲性及び耐熱性に優れたＦＰＣを実現できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−217241（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−84188（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−74443（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−210795（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−131936（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−299338（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−111181（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−111180（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−124172（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−72070（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−202463（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 H05K 1/03

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 初期引張弾性率が４００kg／mm2 以上の
    ポリイミド重合体からなる厚みが１０μｍ以下のポリイ
    ミドフィルムの片面又は両面に、厚みが１０μｍ以下の
    銅層を直接形成してなることを特徴とする新規なフレキ
    シブル銅張積層板。
JP32372294A 1994-11-30 1994-11-30 新規なフレキシブル銅張積層板 Ceased JP3356568B2 (ja)

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EP19960100913 EP0786928B1 (en) 1994-11-30 1996-01-23 Novel flexible copper-coated laminate and flexible printed circuit board
US08/592,480 US5637382A (en) 1994-11-30 1996-01-26 Flexible copper-coated laminate and flexible printed circuit board

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