JPH08330728A - フレキシブルプリント配線用基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】フィルム中に錫をフィルムの０．０２〜１重量
％含有するポリイミドフィルムの片面または両面に、フ
ィルムの表面より内にむけた厚み方向に、蒸着金属の一
部または全部がフィルムに混在し、該混在層を含めた１
０〜３００オングストロ−ムの範囲の厚みからなる第一
蒸着金属層を設け、次いで該蒸着層上に銅からなる第二
蒸着層を設けたことを特徴とするフレキシブルプリント
配線用基板。 【効果】本発明になるフレキシブルプリント配線用基板
は、耐熱負荷、無電解めっき後の耐熱負荷に優れてい
る。よって信頼性の高いフレキシブルプリント配線板が
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子機器、部品の小型
化、軽量化をになう接着剤レス２層フレキシブルプリン
ト配線用基板に関する。さらに詳しくは、半導体パッケ
−ジングにおけるＴＡＢ、ＣＯＦ、ＰＧＡ等で利用され
る前記フレキシブルプリント配線用基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリイミドフィルムに銅箔、アル
ミニウム箔を接着剤で貼り合わせた、いわゆる３層タイ
プフレキシブルプリント配線用基板がある。このものは
使用する接着剤に起因すると考えられる次のような問題
点がある。まずフィルムより熱的劣性能による寸法精度
低下、不純物イオン汚染による電気特性が低下する欠点
があり、高密度配線には限界がある。また接着層の厚み
分や、両面用のスルホ−ル穴あけ等の加工性が低下する
欠点もある。よって、小型、軽量化対応に極めて不都合
な点が多いといえる。

【０００３】一方、ポリイミドフィルム上に接着剤を用
いず、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレ−ティン
グ、銅めっき等の方法で金属層を形成させた、いわゆる
接着剤レスの２層フレキシブルプリント配線用基板が提
案されている。

【０００４】たとえば、特開平４−３２９６９０号公
報では、絶縁性フィルムにクロム系セラミック蒸着層、
銅または銅合金蒸着層及び銅めっき層を順次設けたフレ
キシブルな電気回路用キャリヤ−が提案されている。こ
のような構成のキャリヤ−からなる配線板により、高温
高湿下（８５℃、湿度８０％）に２５０時間放置後の絶
縁性フィルムと配線された銅層の密着強度を改善せんと
するものである。しかしながら、より高温条件の、たと
えば、１５０℃程度の熱負荷試験を１０日間程度付与す
ると該フィルムと銅層間の密着は信頼性が今一歩であっ
た。また、該熱負荷試験をへても密着が保持されるよう
な高信頼性の配線基板に配線形成した後、無電解錫めっ
きを施し、前記熱負荷試験にかけたものは密着性は大き
く低下してしまうものであった。この場合の剥離部分を
ＳＥＭ−ＸＭＡにて分析すると銅蒸着層の一部がフィル
ム側に残存していることが判明した。即ち銅層の凝集破
壊が発生してしまうために密着性が大きく低下している
ものであった。

【０００５】特開平６−２９６３４号公報では、ポリ
イミドフィルム主面上に下地金属薄膜、銅薄膜が形成さ
れ、もう一方の主面上に酸素透過率が少ない薄膜により
構成される。そして、その片面あるいは両面上に回路用
銅層を付与されたフレキシブルプリント回路基板用材料
が提案されている。このような構成の材料からなる回路
基板により、１５０℃のオ−ブンに１０日間放置した後
のポリイミドフィルムと配線された銅層の密着強度を改
善せんとするものである。しかしながら、前記熱負荷試
験で密着の耐久性が保持されたとしても、配線形成後に
無電解錫めっきを施した基板を熱負荷試験にかけると、
これまた密着性が大きく低下してしまうものである。

【０００６】特開平４−２９０７４２号公報では、重
合体フィルムにプラズマによる金属酸化物をランダム配
置させ、次いで金属蒸着層、及び金属めっき層を具備す
る金属−フィルム積層板の製造方法が提案されている。
このような方法の積層板を用いることにより化学処理
（金属めっき、エッチング）、機械的応力（切断、穴あ
け、組立、半田付け）、そして通常の操作常態下での環
境ストレスのようなものによって引き起こされる金属層
とフィルムの積層剥離を改善せんとするものである。し
かしながら、１５０℃程度の熱負荷試験の密着の耐久性
はバラツキが大きく、信頼性が劣るものであった。さら
に、配線形成後に無電解錫めっきを施した基板を熱負荷
試験にかけると密着性が大きくバラツキ、信頼性が著し
く劣るものであった。

【０００７】特公平４−６５５５８号公報では、電気
絶縁性支持体フィルム上に２５〜１５０オングストロ−
ムの厚みのクロム／酸化クロムスパッタリング層、１ミ
クロン未満の厚みの銅スパッタリング層を付与し、前記
銅層にフォトレジスト組成物を塗布する回路材料の製造
方法が提案されている。このような製造方法により得た
材料を用いて回路パタ−ンを形成し、次いで該回路パタ
−ン上に銅めっきを積層することにより配線形成の精度
と配線形成後の回路用銅膜とポリイミドフィルム間の接
着力を改善せんとするものである。しかしながら、１５
０℃×１０日間程度の熱負荷試験の密着の耐久性が保持
されたとしても、これもまた、配線形成後に無電解錫め
っきを施した基板を熱負荷試験にかけると密着性が大き
く低下してしまうものである。以上のように、かかる従
来技術においても、所望の配線回路を形成した後の銅膜
とポリイミドフィルム間の密着は熱負荷後の耐久性の面
でいまだに信頼性が不十分であるのが実情である。この
多くの原因は熱加速による銅層の酸化劣化に起因するも
のと考えられる。また配線形成後に配線回路上に付与さ
れるハンダ濡れ用、防食用、ボンディング用などのニッ
ケル、金、錫、はんだ等などの電解に起因するものと考
える。とくに、無電解めっきを実施した場合の熱負荷後
の密着の耐久性が著しく劣る欠点がある。この原因は前
記めっき薬品による何らかの作用でポリイミドフィルム
と蒸着層の界面付近が劣化し、ひいては前記銅層の酸化
劣化をより加速することに起因するものと考えられる。
本発明者らは、前記の密着低下メカニズムを踏まえて、
ポリイミドフィルムと蒸着層及びそれらの界面と該蒸着
層上の銅層が電解、特に無電解めっき薬品の作用や熱負
荷に耐えうるような強い層とする検討を鋭意行った。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、密着
性の熱負荷後の耐久性向上はもとより、前記電解、特に
無電解めっき後における銅膜とポリイミドフィルム間の
密着性が１５０℃程度の高温下で１０日間程度の長時間
にわたり、曝しても剥離のない、耐久性のある２層フレ
キシブルプリント配線用基板を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記した本発明の目的は
フィルム中に錫をフィルムの０．０２〜１重量％含有リ
イミドフィルムの片面または両面に、フィルムの表面よ
り内にむけた厚み方向に、蒸着金属の一部または全部が
フィルムに混在し、該混在層を含めた１０〜３００オン
グストロ−ムの範囲の厚みの前記特定の材料より選択し
た蒸着層からなる第一蒸着層を設け、次いで該蒸着層上
に銅からなる第二蒸着層、好ましくは、次いで銅めっき
層を設けたことを特徴とするフレキシブルプリント配線
用基板によって、達成することができる。

【００１０】さらに本発明の効果を向上させるには、後
述する評価方法で測定した水の接触角度が１５〜３５度
の範囲である表面処理されたポリイミドフィルムを用い
ることがより好適である。

【００１１】前記ポリイミドフィルムのベ−スフィルム
の具体例は、『カプトン』（東レ・デュポン社製、米国
デュポン社製）『ユ−ピレックス』（宇部興産社製）、
『アピカル』（鐘淵化学社製）等であり、これらを有効
に用いることができる。『カプトン』はＨ、Ｖ、Ｋ、Ｅ
等のタイプがあるが、特に高ヤング率で機械的特性と耐
アルカリで耐薬品性の強いようなＥタイプが電解、無電
解めっきの密着の信頼性がより高めで有効である。

【００１２】フィルム中に含有する錫は０．０２〜１重
量％の範囲がである。０．２〜０．７重量％の範囲が好
適である。この範囲のものを用いて後述する蒸着、ある
いはめっき及び表面処理をすることで密着の熱負荷後の
耐久性はもとより、前記電解、特に無電解めっき後にお
ける銅膜とポリイミドフィルム間の密が高温下で長時間
にわたり、曝しても剥離のない、耐久性が安定して保持
されることを見出だした。０．０２重量％未満では密着
の信頼性が不足するので好しくない。また、１重量％を
越えると加工性が低下するので好ましくない。

【００１３】ポリイミドフィルムの厚さは、６〜８０μ
ｍの範囲のものが好ましく、１２〜６０μｍの範囲のも
のがより好ましい。６μｍ未満であるとしわや折れ易く
なり配線に損傷を与えたりするので配線支持体として好
ましくない。また８０μｍを越えると軽量、小型化の観
点から好ましくない。

【００１４】本発明の目的をより十分に達成するために
は、表面処理を施したポリイミドフィルムを使用した
り、あるいは蒸着操作の前にポリイミドフィルムに表面
処理を施すことが好ましい。また、表面処理をした場合
は密着性が向上するので、第一蒸着金属層をより薄膜化
できる利点もあり好ましい。

【００１５】このようなポリイミドフィルムの表面処理
は、洗浄性はもちろん、ポリイミドフィルムと蒸着する
金属との密着性を高めるために施すものであるが、その
レベルは後述する評価方法で測定した水の接触角度が１
５〜３５度の範囲のものが好適である。（なお、表面処
理をしない場合の水の接触角度は６０〜７０度程度であ
る。）さらに２０〜３０度の範囲のものがより好適であ
る。

【００１６】前記のような表面処理品をＳＥＭにて表面
凹凸状況を計測するとポリイミドフィルムの表層及び数
十オングストロ−ムの深さ、さらに数百オングストロ−
ムの深さまで十分に処理されていると推定される。ま
た、該フィルムは清浄化され、同時に官能基量が大幅に
増加することを併せると蒸着する金属との密着点の増加
とその密着結合力が高められると考えられる。なお、Ｅ
ＳＣＡにて、たとえばＯ／Ｃ比の変化量から勘案すると
カルボキシル基がフィルム表面付近に多く存在すること
を確認できた。３５度を越える場合は第一蒸着層を薄く
したい場合に密着の信頼性が不足するので好ましくな
い。１５度未満の場合には密着がばらついたり、また
は、不足したりするので好ましくない。この理由は定か
ではないが表面処理が効きすぎてフィルムの劣化が進行
したためとも考えられる。

【００１７】前記フィルムの表面処理の具体的な手段に
は、ブラスト、ヘア−ライン、エンボス加工等の機械的
処理、コロナ放電、プラズマ、イオンガン処理等の物理
化学的処理、溶剤、酸アルカリ、薬液処理等がある。そ
の中で後工程との連続性、生産性、防汚性、密着性、フ
ィルムの変性など総合的に勘案すると真空操作であるグ
ロ−放電プラズマ処理が好ましい。さらにコロナ放電等
の他の処理を施した後にグロ−放電プラズマ処理を併用
することもより好ましい。

【００１８】グロ−放電プラズマ処理と次の蒸着処理を
フィルム走行中に、順次連続して実施しても、非連続で
実施してもかまわない。たとえば、一旦グロ−放電プラ
ズマを施したポリイミドフィルムを逆方向に搬送して次
の蒸着処理をしたり、あるいはグロ−放電プラズマを施
した後に一度真空系を解放したのち次の蒸着処理をして
もかまわない。なおグロ−放電プラズマ処理後から次の
蒸着の排気までの間隔を密着の保持する意味で１５時間
以内が好ましく、さらに５時間以内がより好ましい。

【００１９】プラズマ電源としては直流、交流、高周
波、マイクロ波などが好ましいが、加工性、密着性など
の面で高周波がより好ましい。

【００２０】プラズマ電極としては鉄、チタン、クロ
ム、アルミなどが用いられるが放電の安定性、ひいては
密着の安定性でアルミが好ましい。

【００２１】プラズマ電極とフィルム間の位置は２０ミ
リメ−トル以上の間隔が好ましく、さらに３０〜６０ミ
リメ−トルの間隔がより好ましい。２０ミリメ−トル未
満であるとフィルムの走行が不安定となり好ましくな
い。６０ミリメ−トルを越えると処理効果が弱くなり、
密着が不十分となる。

【００２２】プラズマ電圧は１〜７キロボルトの範囲が
好ましく、さらに３〜５キロボルトの範囲がより好まし
い。１キロボルト未満であると密着が不十分となり好ま
しくない。７キロボルトを越えると発熱のため電極の損
傷が起きることやフィルムの走行が不安定となり好まし
くない。

【００２３】プラズマ電極周辺はプラズマ電極の発熱に
より蓄熱し、ひいては高温状態になる。よって、周辺を
冷却するすることが加工性ひいては密着の安定性の面で
好ましい。

【００２４】なお本発明のプラズマ処理は前記したよう
に洗浄効果と密着性向上を目的としたものである。それ
らの均一性や安定性を考慮すると電極の消耗を伴ったプ
ラズマ電極金属のスパッタは発生させないことが肝要で
ある。本発明のプラズマ処理品においては、たとえば単
原子層も検出可能なＸＰＳでも電極金属が検出されない
レベルの処理である。

【００２５】ポリイミドフィルムの所定部位に常法でス
ルホ−ル穴あけ加工を行ったものに表面処理した場合、
スルホ−ル部位の密着性がさらに向上するため好まし
い。ポリイミドフィルムはプラズマ工程にて発生が予想
される水分、ガス分を予め脱気することがプラズマの安
定につながり、密着の安定のために好ましい。

【００２６】また、表面処理後のフィルムに第一蒸着金
属層Ｂを形成する際に発生が予想される水分、ガス分を
予め脱気することも蒸着の安定につながり、密着性の安
定のために好ましい。そのため、加熱条件、真空条件、
排気条件を適宜選択することが好ましい。

【００２７】図１、図２、図３、及び図４は本発明にな
るフレキシブルプリント配線用基板の実例の断面図を示
す。

【００２８】図１は表面処理が付与された、フィルム中
に錫量がフィルムの０．０２〜１重量％含有したポリイ
ミドフィルムＡの片面に、蒸着金属の全部がポリイミド
フィルムに混在し、該混在層を含めた１０〜３００オン
グストロ−ムの範囲の厚みの前記の特定材料より選択し
た第一蒸着金属層Ｂ、銅かなる第二蒸着層Ｃ及び銅メッ
キ層Ｄを順次積層したフレキシブルプリント配線用基板
である。

【００２９】図２は図１の態様で、第一蒸着金属層Ｂに
おいて、蒸着金属の一部がポリイミドフィルムに混在し
ているフレキシブルプリント配線用基板である。

【００３０】図３及図４は銅メッキ層Ｄを有しないフレ
キシブルプリント配線用基板である。図３が蒸着金属の
全部がポリイミドフィルムに混在している態様であり、
図４は蒸着金属の一部がポリイミドフィルムに混在して
いる態様である。

【００３１】本発明おいて、図に示す前記ポリイミドフ
ィルム１の片面に蒸着する第一蒸着金属層Ｂを構成する
金属としては、ポリイミドと他に順次積層される第二蒸
着層Ｃとの密着性を強固にするもの、熱による拡散がな
く、強固であること、薬品性や耐熱性が良いこと等が重
要な特性である。このため、ニッケル、クロム、コバル
ト、パラジウム、モリブデン、タングステン、チタン、
ジルコニウムの群から選択した１種以上を用いることが
好適である。

【００３２】本発明のフレキシブルプリント配線用基板
に配線回路を形成するにはアディティブ、サブトラクテ
ィブ等の方法に関わらず薬液によるエッチング工程が必
要であるが、前記の特性と配線回路形成後の導体間の線
間絶縁抵抗とを両立するためには第一蒸着金属層Ｂと第
ニ蒸着層Ｃあるいは銅メッキ層Ｄでは異なる薬液でエッ
チングをすることが好ましい。

【００３３】第二蒸着層Ｃ及あるいは銅メッキ層Ｄのエ
ッチング液としては、たとえば塩化第２鉄または塩化第
２銅溶液等がある。該エッチング液のみで前記の特性と
配線回路形成後の導体間の線間絶縁抵抗とを両立しうる
第一蒸着金属層Ｂとしては、クロム、クロム合金、及び
クロム化合物からなる群から選択した１種以上を、とく
に、クロムが２０％未満のニクロムやニッケルを用いる
ことが好適であることを見い出した。

【００３４】クロム合金としては、アルミニウム、ス
ズ、マンガン、鉄、ニッケル、コバルト、タングステ
ン、モリブデン、バナジウム、ジルコニウム、ケイ素を
含有する合金が、クロム化合物としては酸化クロム、窒
化クロムが、それぞれ好ましい。

【００３５】第一蒸着金属層Ｂの蒸着膜厚は、１０〜３
００オングストロ−ムの範囲であり、２０〜５０オング
ストロ−ムの範囲がより好適である。これらの範囲にお
いて密着の熱負荷後の耐久性及び前記電解、特に無電解
めっき後の熱負荷後の耐久性を保持するのである。前記
蒸着膜厚が１０オングストロ−ム未満では、ポリイミド
フィルムとの密着性が不足し、耐薬品性、耐熱性も不十
分となるため好ましくない。一方、蒸着膜厚が３００オ
ングストロ−ムを越えると、蒸着ポリイミドフィルム自
体にカ−ルが発生しやすいので加工安定性の面で、また
エッチングの効率の面でも好ましくない。

【００３６】第一蒸着金属層Ｂはポリイミドフィルムの
片面または両面に、フィルムの表面より内にむけた厚み
方向に、蒸着金属がフィルムに混在するように形成され
ることが密着の熱負荷後の耐久性及び前記電解、特に無
電解めっき後の熱負荷後の耐久性を保持するのに必要で
ある。ポリイミドフィルムの表面から少なくとも１０オ
ングストロ−ム以上、より好ましくは、２０オングスト
ロ−ム以上の深部より蒸着金属がフィルムに混在するよ
うに形成されることが必要である。

【００３７】この理由は蒸着金属がポリイミドフィルム
中より形成されることによる投錨効果によるもの、また
ポリイミドフィルム中の錫との強固な密着効果によるも
の、さらに、このように深く形成される蒸着粒子は高エ
ネルギ−であるから、形成する蒸着層は当然強固なもの
となる、等々が考えられる。

【００３８】なお、ポリイミドフィルムの表面上に単に
蒸着金属を形成される場合は密着の熱負荷後の耐久性及
び前記電解、無電解めっき後の熱負荷後の耐久性を保持
しえない。第一蒸着金属層Ｂの膜厚変動幅は平均膜厚み
に対して±５０％が好ましく、さらに±３０％の範囲が
より好ましい。このような範囲にコントロ−ルすること
で、密着の熱負荷後の信頼性が保持されることが判明し
た。なおこの場合の膜厚みは透過型電子顕微鏡にて断面
を観察して測定をした。±５０％の範囲を外れると密着
や線間絶縁抵抗が不十分となったり、不安定となる恐れ
がある。

【００３９】第一蒸着金属層Ｂは、ポリイミドフィルム
の片面または両面に好適にはスパッタリング法、イオン
プレ−ティング法、イオンアシスト法で蒸着させて形成
する。この場合、加工の安定性、プロセスの簡素化、カ
−ルの発生の少ないこと蒸着膜の均一性が得られる点で
スパッタリング法がより好ましい。

【００４０】該蒸着層金属Ｂの蒸着条件として、蒸着膜
を形成する時の真空度は、予め５×１０^-5ト−ル以下の
高真空とすることが加工安定性を保持する意味で好まし
い。

【００４１】ガス圧は２×１０^-3ト−ル以下の高真空と
することが加工安定性と膜の緻密化の観点から好まし
い、さらに１０×１０^-4ト−ル以下の高真空に保持する
ことがり好ましい。なお用いられるガス種はアルゴン、
ネオン、クリプトン、ヘリウム等の稀ガスの他に窒素、
水素、酸素も採用できるが、アルゴン、窒素が安価でよ
り好ましい。

【００４２】蒸着時に蒸発源とフィルム間の電位差を４
５０ボルト以上付与することがポリイミドフィルム中に
蒸着金属を均一に打ち込むために好ましい。さらに５０
０ボルト以上付与することがより好ましい。４５０ボル
ト未満での加工においては均一に打ち込むことが不十分
となり好ましくない。

【００４３】蒸着直前にフィルム温度を予め３０〜２８
０℃の範囲に温めることが膜の緻密化と均一化を高める
ために好ましい。さらに３０〜１２０℃とするのがより
好ましい。３０℃未満であると緻密化と均一化が不十分
となる。２８０℃を越えると加工後に未冷却からくるブ
ロッキング、加工中のしわの発生などで好ましくない。
この加熱は加熱ロ−ルや蒸着直前での加熱用ヒ−タ−を
用いてもかまわない。

【００４４】前記第一蒸着金属層Ｂ上には、図１〜４で
示すように第二蒸着層Ｃが形成される。該蒸着層Ｃはス
パッタリング法、イオンプレ−ティング法、電子ビ−ム
蒸着法等で銅を蒸着して形成する。その蒸着膜厚は１０
０オングストローム〜５ミクロンの範囲が好ましく、１
５００〜５０００オングストロ−ムの範囲がより好まし
い。蒸着膜厚は１００オングストロ−ム未満では、めっ
き用層として充分に果たせないので好ましくない。ま
た、５ミクロンを越えるとコストが上昇するので好まし
くない。

【００４５】なお、前記第二蒸着層Ｃの表面抵抗として
は密着の熱負荷試験の耐久性や次に積層するめっき銅層
の加工安定性の面で１．０Ω／□以下が好ましい。さら
に０．３Ω／□以下がより好ましい。

【００４６】図１〜４で示すような第二蒸着層Ｃはイオ
ンプレ−ティング法、電子ビ−ム蒸着法を用いることが
生産性の面で優れているので好ましい。また、その第二
蒸着層Ｃの粒子径としては０．００７〜０．８５０ミク
ロンの範囲が好ましい。０．００７ミクロン未満であっ
たり、０．８５０ミクロンを越えると柔軟性、伸張性及
び密着の信頼が不十分となり好ましくない。

【００４７】驚くべきことは前記第一蒸着金属層Ｂの上
に後述する蒸着方法で銅からなる第二蒸着層Ｃを蒸着す
ると表面抵抗値が本発明の第一蒸着金属層Ｂの範囲外の
第一蒸着金属層と比較すると低下することが判明した。
このことは該銅層が緻密化し、機械的特性の向上を示唆
する。よって熱負荷試験などで発生する凝集破壊を抑制
せしめると要素となり得るものと考えられる。なお、本
発明の第一蒸着金属層Ｂの範囲外の第一蒸着金属層の上
に後述する蒸着方法で銅からなる第二蒸着層を形成して
も、本発明の第二蒸着層Ｃより相対的に粗雑化した構造
の銅層が形成されていると考えられる。

【００４８】第一蒸着金属層Ｂと第二蒸着層Ｃの蒸着加
工はフィルム走行中に、順次連続しても非連続で実施し
てもかまわない。たとえば、一旦第一蒸着金属層を施し
た該蒸着ポリイミドフィルムを逆方向に搬送して次の第
二蒸着層Ｃの蒸着をしたり、あるいは第一蒸着金属層Ｂ
を蒸着後に一度真空系を解放したのち次の第二蒸着層Ｃ
蒸着加工をしてもかまわない。なお第一蒸着金属層Ｂを
蒸着後から次の蒸着の排気までの間隔は吸湿、また蒸着
層の表面酸化の面から３時間以内が好ましく、さらに
１．５時間以内がより好ましい。吸湿、また蒸着層の表
面酸化は密着の耐久性を保持する意味で好ましくない。

【００４９】前記第二蒸着層Ｃを形成する時の真空度
は、予め５×１０^-5ト−ル以下の高真空とし、さらに５
×１０^-4ト−ル以下の高真空に保持した後に、ガス圧は
５×１０^-3ト−ル以下の高真空が好ましく、さらに好ま
しくは５×１０^-4ト−ル以下の高真空に保持しつつ、蒸
着膜を成膜する。蒸着時に使用するガス種はアルゴン、
ネオン、クリプトン、ヘリウム等の稀ガスの他に窒素、
水素、酸素も採用できるが、アルゴン、窒素が安価で好
ましい。

【００５０】該第二蒸着層Ｃの蒸着速度は、生産性やフ
ィルムへの熱的なダメ−ジを少なくする観点から、０．
５〜２０ｍ／分の範囲が好ましく、１．０〜１０ｍ／分
の範囲がさらに好ましい。蒸着速度が０．５ｍ／分未満
では生産性が低下し好ましくない。一方、２０ｍ／分を
越えると形成される蒸着膜が不均一となり好ましくな
い。

【００５１】該第二蒸着層Ｃ上には、必要により、図１
及び２で示すようにめっき法により、銅メッキ層Ｄを形
成して導体層を完成させる。この場合、銅メッキ層Ｄは
表面の凸部分の高さを０．５ミクロン以下、凹部分の深
さを０．３ミクロン以下として、表面の粗さをコントロ
−ルした銅層とすることが好ましい。凸部分の高さを
０．５ミクロンを越えたり、凹部分の深さを０．３ミク
ロンを越えると、レジストを塗布した際の精度が低下
し、信頼性の高い配線が困難になる。なお、凸部分の高
さを０．４ミクロン以下が、凹部分の深さを０．２ミク
ロン以下が、それぞれより好ましい。前記めっき法は電
気めっき、無電解めっき等が好ましい。

【００５２】該銅メッキ層Ｄのメッキ膜厚は１〜１８ミ
クロンの範囲が好ましい。めっき膜厚が１ミクロン未満
では、配線を形成した場合の各種の性能が低下し、１８
ミクロンを越えると高密度配線においての線幅の精度が
低下することや、部品実装での軽量、小型化の面で不利
となる。またコストも上昇するので好ましくない。

【００５３】本発明になる多層蒸着膜及び多層蒸着膜と
めっき膜より形成したフレキシブルプリント配線用基板
は、配線形成後の密着の熱負荷試験はもとより、配線形
成後の電解、特に無電解めっきを施した後の密着の熱負
荷試験においても優れた耐久性能を有する。このような
効果が発現する理由は必ずしも明確ではないが次のよう
に考えられる。先ず第一は用いるポリイミドフィルムが
ポリイミド分子間に錫介して架橋をより高めたことで得
た高強度化フィルムであること。第二は特定の金属がポ
リイミドフィルム中に混在形成した、緻密で均一な第一
蒸着金属層であること。しかも、第一の理由であるスズ
含有のポリイミドに第一蒸着金属層を金属混在層とした
ことにより、該第一蒸着金属層がいっそう高緻密、高安
定層となっている。第三は第一蒸着金属層上に形成され
る緻密で均一な第二蒸着層であること。第四は銅からな
る第二蒸着層上に形成される緻密で均一なめっき銅層で
あること。以上各層がそれぞれ欠点の少ない緻密で均一
な構造となり耐熱及び耐薬品性が向上したと考えられ
る。さらに第五としてポリイミドフィルムと第一蒸着金
属層間の結合力がより高められ、特にその間の耐熱性、
耐薬品性が向上したこと。及び第六としては特に熱負荷
試験中に加速されるポリイミドフィルム中から銅層に拡
散、移行する酸化劣化因子にたいする第一蒸着金属層の
バリヤ−性の向上したこと。なども前記試験の耐久性を
保持する要素と考えられる。

【００５４】本発明になるフレキシブルプリント配線用
基板は、各種熱負荷耐久試験に優れた性能を有するので
高精度な配線回路を形成することができる。

【００５５】本発明になるフレキシブルプリント配線用
基板の製造法の一例を図５、６に基づいて説明する。図
５は長尺ポリイミドフィルム１を備えた表面処理装置の
概略図であり、真空槽内に巻出し軸２、円筒の温水ドラ
ム３、巻取り軸４からなる走行系が設置され、フィルム
を予め温めるヒ−タ−５、ガス導入孔を有するグロ−放
電プラズマ装置６及びフィルム搬送用ロ−ラ−７、８、
９、１０を納めた槽１１を有する。そして、排気口１２
よりそれぞれ真空排気される。

【００５６】図５の表面処理装置において、ポリイミド
フィルム１を巻出し軸２より一定の巻出し張力を付与し
つつ、０．５〜２０ｍ／分の速度で繰り出し、ロ−ラ−
７と８の間で赤外線加熱ヒ−タ−５にて温める。ついで
ロ−ラ−８を介した後に、円筒の温水ドラム３に接しな
がら、アルゴンガスのグロ−放電プラズマ処理装置６に
て表面処理をする。該プラズマ処理装置での処理条件は
０．００１〜１ト−ルのアルゴンガス圧で、５０ＫＨｚ
〜５００ＭＨｚの高周波によって、高電圧を印可した電
極と接地電極の電極対を持つ内部電極方式を採用する。
そして、ロ−ラ−９、１０を介して一定の巻取り張力で
巻取り軸４に取り付けられた巻取りコアに巻取りされ
る。

【００５７】図６は長尺ポリイミドフィルム１を備えた
蒸着装置の概略図であり、真空槽内に巻出し軸２、円筒
の温水ドラム３、巻取り軸４からなる走行系が設置さ
れ、フィルムを予め温めるヒ−タ−５、フィルム搬送用
ロ−ラ−７、８、９、１０を納めた上槽１１、複数の蒸
発源６Ａ、６Ｂ、ガス導入孔１６を納めた下槽１２を有
する。そして、隔壁１３で分離されており、排気孔１
４、１５よりそれぞれ真空排気される。

【００５８】図６の蒸着装置において、ポリイミドフィ
ルム１を巻出し軸２より一定の巻出し張力を付与しつ
つ、０．５〜２０ｍ／分の速度で繰り出し、ロ−ラ−７
と８の間で赤外線加熱ヒ−タ−５にて温める。ついでロ
−ラ−８を介した後に、円筒の温水ドラム３に接しなが
ら、アルゴンガスのグロ−放電スパッタを蒸発源６Ａを
用いて第一蒸着金属層を、ついで、同様に蒸発源６Ｂを
用いて第二蒸着層を積層する。蒸着は先ず、下槽１２内
圧力を予め５×１０^-5ト−ル以下に排気した後に、アル
ゴンガスを導入し、ガス圧５×１０^-3ト−ル以下で行
う。第一蒸着金属層はクロムタ−ゲットを蒸発源６Ａと
して、１０〜３００オングストロ−ムの厚みに、第二蒸
着層は銅タ−ゲットを蒸発源６Ｂとして、１００オング
ストロ−ム〜５μｍの厚みになるよう、マグネトロンス
パッタ方式で形成する。尚、第一蒸着金属層では、所望
のガスを微量にコントロ−ルできるガス導入孔１６を使
用して、導入することもできる。続いて、ロ−ラ−９、
１０を介して一定の張力で巻取り軸４に取り付けられた
巻取りコアに巻取られる。この加工フィルムは広幅、長
尺ロ−ルの本発明になるフレキシブルプリント配線用基
板である。

【００５９】さらに、前記加工フィルムに図示していな
いが、硫酸銅水溶液による電気めっきにてロ−ルツ−ロ
−ル方法で銅層のさらなる積層を行い本発明になる広
幅、長尺ロ−ル品のフレキシブルプリント配線用基板と
なる。

【００６０】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
る。なお、明細書及び実施例中の各特性値は、次の方法
に従って測定した。 （１）ポリイミドフィルムの接触角 協和界面科学（株）製品のＦＡＣＥ接触角計を用い、液
滴法によって求めた。 （２）表面抵抗 三菱油化（株）製品のＭＣＰ−ＴＥＳＴＥＲ ＬＯＲＥ
ＳＴＡ−ＦＰを用い、２探針プロ−ブにて測定する。 （３）蒸着粒子径 走査型電子顕微鏡を用いて、５万倍の蒸着面の蒸着粒子
径を測定した。尚、粒子形状が非対称の場合は、大きい
径を測定した。 （４）蒸着膜厚 触針式表面粗さ計を用いて、評価した。尚、試料は蒸着
前に溶剤で除去可能なインクを一部分に塗布して蒸着さ
せ、次いで蒸着後に塗布部分の蒸着膜インクを除去した
ものを用いた。 （５）引き剥し強度 ＪＩＳ Ｃ６４８１（１８０度ピ−ル）に準じて行い、
密着強度を求めた。 実施例１ 厚み５０ミクロンで、フィルム中に錫がフィ
ルムの０．３５％重量％含有するポリイミドフィルム
“カプトンＥ”（東レ・デュポン社製）に、グロ−放電
プラズマ処理をアルゴンガス圧０．０３ト−ル、高周波
電源を用いて、処理速度３ｍ／分にて実施した。尚、処
理されたフィルムの水の接触角度は３０度であった。つ
いで予め槽内を３×１０^-5ト−ルに排気した後に、アル
ゴンガスガス圧１×１０^-3ト−ルにてクロムをスパッタ
−電圧４８０ボルトにて３０オングストロ−ムの厚み
に、該クロム上に銅を１５００オングストロ−ムの厚み
にＤＣマグネトロンスパッタ方式を適用して蒸着した。
蒸着後、ただちに硫酸銅浴を用い、電流密度２Ａ／ｄｍ
² の条件で電気めっきを行い、表面の凸部分の高さが
０．４ミクロン以下で、凹部分の深さが０．２ミクロン
以下の表面特性を有する厚さ８ミクロンの銅メッキ層を
形成し、本発明のフレキシブルプリント配線用基板を得
た。 実施例２ グロ−放電プラズマ処理を付与しないことを
除き他は実施例１と同様にして本発明のフレキシブルプ
リント配線用基板を得た。クロム層の厚みは３０オング
ストロームとした。 実施例３ 蒸着時間を調節して、クロムを２８０オング
ストロームの厚みにした点を除き、他は実施例１と同様
にして本発明のフレキシブルプリント配線用基板を得
た。 実施例４ クロムのかわりにニッケルをスパッター電圧
５００ボルトにて４０オングストロームの厚みにした点
を除き、他は実施例１と同様にして本発明のフレキシブ
ルプリント配線用基板を得た。 比較例１ フィルム中に錫が含有されていない“カプト
ンＥ”フィルムを用いる点とクロムをスパッタ−電圧４
００ボルトにて行う点を除き他は実施例１と同様の本発
明の範囲外のフレキシブルプリント配線用基板を得た。
クロム層の厚みは３０オングストロームとした。 比較例２ 蒸着時間を調節して、クロムを３２０オング
ストロームの厚みにした点を除き、他は実施例１と同様
にして本発明の範囲外のフレキシブルプリント配線用基
板を得た。なお、この基板にはカールの発生が強くあっ
た。 ＜クロム層およびニッケル層の厚み測定＞： 各実施
例、各比較例のクロム及びニッケルスパッタフィルムを
サンプリングし、透過型電子顕微鏡の断面観察写真より
計測した。 ＜評価１＞： 実施例１〜４、比較例１および２で得た
各配線用基板の銅層上にレジストのスクリ−ン印刷を行
った後、レジストのない部分の銅層及びクロム−銅層を
塩化第二鉄により、エッチング処理を行って、配線回路
を形成した。なお、比較例２の本発明の範囲外のフレキ
シブルプリント配線用基板は加工性が不良であった。得
られたフレキシブルプリント配線板をＸＰＳにて銅側と
“カプトン”側の剥離面の原素分析して表１の結果を得
た。本発明なる実施例１の結果は第一にクロムは剥離し
た銅側に全く検出されず、カプトン側に存在する。第二
は炭素（“カプトン”成分）が銅側にもある。この結果
はクロム層が、ほぼカプトン側に混在していることを示
している。そして、この場合の剥離面はクロム層の少し
上の“カプトン”と銅の境界面付近と判定される。本発
明の範囲外の比較例１の結果においては第一にクロムが
剥離した銅側と“カプトン”側に検出される。第二はＣ
（“カプトン”成分）が銅側にもあるが、この量はクロ
ム層の形成が実施例１より少なく、浅い層であることが
わかる。この場合の剥離面は明らかにクロム層の凝集破
壊と判定される。ここで注目すべきは熱負荷をしない場
合の剥離において本発明のものは相対的にクロム、銅は
強く、本発明の範囲外のものは相対的にクロムが最も弱
い点である。また、実施例３も実施例１と同様にクロム
は剥離銅側に全く認められず、カプトン側に存在するも
のであった。さらに、実施例４も実施例１と同様にクロ
ムは剥離銅側に全く認められず、カプトン側に存在する
ものであった。

【００６１】

【表１】 評価２： 実施例１〜４、比較例１で得た各配線用基板
の銅層上にレジストのスクリ−ン印刷を行った後、レジ
ストのない部分の銅層及びクロム−銅層を塩化第二鉄に
より、エッチング処理を行って、配線回路を形成した。
得られたフレキシブルプリント配線板を１５０℃のオ−
ブン中に１０日間放置する熱負荷試験と得られたフレキ
シブルプリント配線板にティンポジットＬＴ−３４（シ
プレ−・ファ−スト社製）の無電解スズめっき液にて７
０℃、５分間処理して０．５ミクロンめっきしたものを
前記と同様の熱負荷試験をそれぞれ実施した。得られた
熱負荷試験済みのフレキシブルプリント配線板の密着強
度を表２に示した。明かに本発明の要件を満足する実施
例１〜４は従来法の比較例と比べ、耐熱負荷、無電解め
っき後の耐熱負荷に優れている。よって信頼性の高いフ
レキシブルプリント配線板が得られることがわかる。
尚、ポリイミドフィルムにプラズマ処理の表面処理を設
けることで、より優れた効果が発現することもわかる。

【００６２】

【表２】

【００６３】

【発明の効果】前述したように、本発明なるフレキシブ
ルプリント配線用基板は、 耐熱負荷、無電解めっき後
の耐熱負荷に優れている。よって信頼性の高いフレキシ
ブルプリント配線板を提供できる。

【００６４】このため、フレキシブルプリント配線用基
板はあらゆるエレクトロニクス分野に活用でき、たとえ
ば一般的なフレキシブルプリント配線板からＴＡＢ、Ｃ
ＯＦ、ＰＧＡ等のボンディングが必須の配線板にも適用
が可能である。また、この分野の高密度配線板にも適用
が可能なフレキシブルプリント配線用基板である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフレキシブルプリント配線用基板の一
例を示す断面図である。

【図２】本発明のフレキシブルプリント配線用基板の一
例を示す断面図である。

【図３】本発明のフレキシブルプリント配線用基板の一
例を示す断面図である。

【図４】本発明のフレキシブルプリント配線用基板の一
例を示す断面図である。

【図５】表面処理装置の概略図である。

【図６】蒸着装置の概略図である。

【符号の説明】 Ａ ポリイミドフイルム Ｂ 第一蒸着金属層 Ｃ 第二蒸着層 Ｄ 銅メッキ層 １ 長尺ポリイミドフイルム ２ 巻出し軸 ３ 温水ドラム ４ 巻取り軸 ５ ヒーター ６ グロー放電プラズマ装置 ６Ａ 蒸発源 ６Ｂ 蒸発源 ７ フィルム搬送用ローラー ８ フィルム搬送用ローラー ９ フィルム搬送用ローラー １０ フィルム搬送用ローラー １１ 上槽 １２ 下槽 １３ 隔壁 １４ 排気孔 １５ 排気孔 １６ ガス導入孔

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィルム中に錫をフィルムの０．０２〜
   １重量％含有するポリイミドフィルムの片面または両面
   に、フィルムの表面より内にむけた厚み方向に、蒸着金
   属の一部または全部がフィルムに混在し、該混在層を含
   めた１０〜３００オングストロ−ムの範囲の厚みからな
   る第一蒸着金属層を設け、次いで該蒸着層上に銅からな
   る第二蒸着層を設けたことを特徴とするフレキシブルプ
   リント配線用基板。
2. 【請求項２】 第二蒸着層の上にさらに銅メッキ層を設
   けたことを特徴とする請求項１記載のフレキシブルプリ
   ント配線用基板。
3. 【請求項３】 第一蒸着金属層を構成する金属がクロ
   ム、クロム合金及びクロム化合物の群から選択した１種
   以上であることを特徴とする請求項１及び２記載のフレ
   キシブルプリント配線用基板。
4. 【請求項４】 第一蒸着金属層を構成する金属がクロム
   が２０％未満のニクロムであることを特徴とする請求項
   １及び２記載のフレキシブルプリント配線用基板。
5. 【請求項５】 第一蒸着金属層を構成する金属がニッケ
   ルであることを特徴とする請求項１及び２記載のフレキ
   シブルプリント配線用基板。
6. 【請求項６】 ポリイミドフィルムがスルホ−ル穴あけ
   加工をしたものである請求項１〜請求項５記載のフレキ
   シブルプリント配線用基板。
7. 【請求項７】 ポリイミドフィルムが、１５〜３５度の
   範囲の水の接触角度を有するポリイミドフィルムである
   請求項１〜請求項６記載のフレキシブルレキシブルプリ
   ント配線用基板。