(57)【要約】【課題】膜厚の薄いポリイミドフィルムにおいて、高接着性を維持しながら、高屈曲性、高引裂強度を有する金属箔ポリイミド積層体を提供すること。【解決手段】本発明の金属箔ポリイミド積層体は、ポリイミドフィルムの少なくとも片面に金属箔を有する金属箔ポリイミド積層体であって、ポリイミドフィルムと接する面の金属箔の１０点平均粗さがＲｚ＝０．８μｍ以下であり、ポリイミドフィルムの膜厚が１３μｍ以下であり、金属箔ポリイミド積層体の屈曲速度６０回／分におけるＩＰＣ屈曲性が１００万回以上であることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミドフィルムの少なくとも片面に金属箔を有する金属箔ポリイミド積層体であって、前記ポリイミドフィルムと接する面の前記金属箔の１０点平均粗さがＲｚ＝０．８μｍ以下であり、前記ポリイミドフィルムの膜厚が１３μｍ以下であり、前記金属箔ポリイミド積層体の屈曲速度６０回／分におけるＩＰＣ屈曲性が１００万回以上であることを特徴とする金属箔ポリイミド積層体。
【請求項２】
前記ポリイミドフィルムにおいて、引裂強度が２０ｍＮ以上であることを特徴とする請求項１に記載の金属箔ポリイミド積層体。
【請求項３】
前記金属箔が膜厚１２μｍ以下の銅箔であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の金属箔ポリイミド積層体。
【請求項４】
前記金属箔が前記ポリイミドフィルムと接する面と逆側の面における１０点平均粗さがＲｚ＝２．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の金属箔ポリイミド積層体。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の金属箔ポリイミド積層体より形成されてなるフレキシブル配線基板と、カバーレイと、を備えたことを特徴とするフレキシブル配線板。
【請求項６】
屈曲部を有する電子機器本体と、前記屈曲部に備えられた請求項５に記載のフレキシブル配線板と、を具備することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル配線板などに使用される金属箔ポリイミド積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高性能化とともに、小型化、高機能化などの技術進歩が求められている。また、それらを構成する電子部品においても、電気特性、機械特性、耐熱性などがより高性能なものを求められている。さらに、電子機器の１つである携帯電話においてもヒンジ部の屈曲耐性に優れていることが求められており、例えば、カバーレイフィルムの弾性率と曲げ剛性を調節することにより、屈曲性の高いヒンジ部を用いた携帯電話が開示されている（特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、上記の場合ヒンジ部で配線が断線し、電子機器が使用不可になる等の可能性がある。これは、金属箔ポリイミド積層体中の金属箔の一部に亀裂が入り、それが伝播することにより金属箔の破断が進展するためであり、このことからヒンジ部の耐屈曲耐性が金属箔の性能に依存するという問題があった。金属箔内で最初に亀裂が入る部分として、これまでは金属箔中の結晶粒界でクラックが発生し、それが伝播すると考えられてきた。従って、結晶がほぼ無配向であり、金属箔の結晶粒界の多い電解銅箔を用いるよりも、例えば、結晶のほとんどが（２００）面に優先配向し、結晶粒界が少ない圧延銅箔を用いることで、屈曲特性を改善することが開示されている（特許文献２）。
【０００４】
一方、ポリイミドフィルムの少なくとも片面に金属箔を積層してなる金属箔ポリイミド積層体において、ポリイミドフィルムと金属箔との間の接着強度を増すために、ポリイミドフィルムと積層する面の金属箔表面に粗化処理をしている。この状態で屈曲が繰り返されると、粗化部分には応力が集中しやすく、亀裂の発生頻度が高く、充分な屈曲性能を得ることが出来なかった。従って、圧延銅箔を使用したとしても、粗化処理をしていると充分な屈曲耐性を得ることが出来なかった。
【０００５】
また、耐屈曲性を向上させるため、ポリイミドフィルムの膜厚を薄くすることで柔軟性を高めてきた。しかしながら、ポリイミドフィルムの膜厚を薄くしすぎると、フィルムの機械特性が悪化し、金属箔を保護するフィルム自身が破断してしまい、最終的には金属箔を破断させてしまう懸念が生じる。従って、ポリイミドフィルムの膜厚は薄くても機械特性の良好なポリイミドフィルムが求められている。
【０００６】
さらに、屈曲耐性を測定する方法として、例えば、１分間に繰り返し屈曲する回数である屈曲速度を１５００回／分で測定することが頻繁に行われていた（特許文献３）。これは、ハードディスクのサスペンション部など、機械自身が高速で繰り返し屈曲する部品の屈曲耐性をシミュレーションすることに適している測定方法である。しかし、携帯電話のヒンジ部など、利用者自身が操作することによって屈曲される電子部品の屈曲耐性を測定するためには、より低速（例えば６０回／分）で繰り返し屈曲する試験によってシミュレーションすべきであると言われている。また、高速で繰り返し屈曲するよりも低速で屈曲する方が、金属箔破断までの屈曲回数が少ないと言われており、低速での繰り返し屈曲した方が過酷な試験と考えられている。よって、低速で繰り返し屈曲した場合でも、屈曲耐性の優れたものが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２６１４４４号公報
【特許文献２】特開２００６−２３７０４８号公報
【特許文献３】特開２００６−２４００７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、膜厚の薄いポリイミドフィルムにおいて、高接着性を維持しながら、高屈曲性、高引裂強度を有する金属箔ポリイミド積層体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明をなすに至った。すなわち、本発明は以下のとおりである。
【００１０】
本発明の金属箔ポリイミド積層体は、ポリイミドフィルムの少なくとも片面に金属箔を有する金属箔ポリイミド積層体であって、前記ポリイミドフィルムと接する面の前記金属箔の１０点平均粗さがＲｚ＝０．８μｍ以下であり、前記ポリイミドフィルムの膜厚が１３μｍ以下であり、前記金属箔ポリイミド積層体の屈曲速度６０回／分におけるＩＰＣ屈曲性が１００万回以上であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の金属箔ポリイミド積層体においては、前記ポリイミドフィルムにおいて、引裂強度が２０ｍＮ以上であることが好ましい。
【００１２】
本発明の金属箔ポリイミド積層体においては、前記金属箔が膜厚１２μｍ以下の銅箔であることが好ましい。
【００１３】
本発明の金属箔ポリイミド積層体においては、前記金属箔のポリイミドフィルムと接する面と逆側の面における１０点平均粗さがＲｚ＝２．０μｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
本発明のフレキシブル配線板は、上記金属箔ポリイミド積層体より形成されてなるフレキシブル配線基板と、カバーレイと、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の電子機器は、屈曲部を有する電子機器本体と、前記屈曲部に備えられた上記フレキシブル配線板を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の金属箔ポリイミド積層体を用いることにより、膜厚の薄いポリイミドフィルムにおいて、高接着性を維持しながら、高屈曲性、高引裂強度を達成することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る金属箔ポリイミド積層体は、ポリイミドフィルムの少なくとも片面に金属箔を積層してなる金属箔ポリイミド積層体であって、該金属箔のポリイミドフィルムと接する面の１０点平均粗さがＲｚ＝０．８μｍ以下であり、ポリイミドフィルムの膜厚が１３μｍ以下、ポリイミドフィルムのＩＰＣ屈曲性が１００万回以上であることが好ましい。本発明におけるＩＰＣ屈曲試験は、温度１０℃〜４０℃、湿度３０％ＲＨ〜７０％ＲＨ、屈曲半径１．０ｍｍ、屈曲速度６０回／分の条件下で測定したものである。なお、ＩＰＣ屈曲性とは、ＩＰＣ屈曲試験における屈曲回数を意味する。
【００１８】
本発明において、ポリイミドフィルムは、非熱可塑性ポリイミドフィルムの片面又は両面に熱圧着性ポリイミド層を積層した耐熱性ポリイミドフィルムであることが望ましい。
【００１９】
耐熱性ポリイミドフィルムは、非熱可塑性芳香族ポリイミドフィルムの片面または両面に、熱圧着性ポリイミドワニスを塗布し、加熱による溶媒乾燥を行うことによって製造することができる。
【００２０】
非熱可塑性芳香族ポリイミドフィルムの製造法は、特に限定されるものではないが、芳香族テトラカルボン酸二無水物またはその誘導体と芳香族ジアミンとを用いて、公知の有機極性溶媒中で重合し、ステンレスベルトへ流延塗布し、高温乾燥による脱溶媒、イミド化をすることにより得られる。そのような酸二無水物と芳香族ジアミンの例としては、特に制限されるものではないが、芳香族テトラカルボン酸二無水物として３，３’，４，４’‐ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’‐ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物またはピロメリット酸二無水物、芳香族ジアミンとしてp‐フェニレンジアミンまたはジアミノジフェニルエーテル、２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）プロパンなどが挙げられる。
【００２１】
有機極性溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、テトラメチルウレア、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルフォスホルアミド、ジメチルスルホン、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン、ジグライム、トリグライムなどを挙げることができる。これらの有機極性溶媒は、トルエン、ベンゾニトリル、キシレン、メシチレンなどの他の有機溶媒と混合して使用することもできる。
【００２２】
非熱可塑性芳香族ポリイミドフィルムは、後工程で積層される熱圧着性ポリイミド層との接着力を向上させるために表面処理が施される場合があるが、特に制限されるものではない。表面処理の例としては、プラズマ処理やコロナ処理、シランカップリング剤類での処理、バフ研磨、サンドブラスト、ウェットブラスト、ＵＶオゾン処理などが挙げられる。
【００２３】
また、非熱可塑性ポリイミドフィルムは、市販のポリイミドフィルムも使用できる。例えば、ユーピレックス（登録商標）Ｓ、ユーピレックス（登録商標）ＳＧＡ、ユーピレックス（登録商標）ＳＮ（宇部興産社製、商品名）；カプトン（登録商標）Ｈ、カプトン（登録商標）Ｖ、カプトン（登録商標）ＥＮ（東レ・デュポン社製、商品名）；アピカル（登録商標）ＡＨ、アピカル（登録商標）ＮＰＩ、アピカル（登録商標）ＮＰＰ、アピカル（登録商標）ＨＰ、アピカル（登録商標）ＦＰ（カネカ社製、商品名）などが挙げられる。
【００２４】
非熱可塑性ポリイミドフィルムの片面、もしくは両面に熱圧着性ポリイミド層が積層され、ポリイミドフィルムを得ることができるが、この非熱可塑性芳香族ポリイミドフィルムへの熱圧着性ポリイミド層の積層方法としては、公知の塗布方法が使用できる。すなわち、ブレードコーター、ナイフコーター、コンマコーター、含浸コーター、グラビアコーター、リバースロールコーターなどを使用して行うことができるが、特にこれらに制限されるものではない。
【００２５】
熱圧着性ポリイミドワニスは、テトラカルボン酸二無水物とジアミン成分とを反応させて得られるポリアミド酸をイミド化して得られる。
【００２６】
テトラカルボン酸二無水物は、諸特性調製の目的で公知のものを使用することが出来る。例えば、ビシクロ［２，２，２］オクト−７−エン−１−メチル−２，３，５，６テトラカルボン酸二無水物、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロー３−フラニル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２酸二無水物、１，５−シクロオクタンジエン−１，２，５，６テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ［２，２，２］オクト−７−エン−２，３，５，６テトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルフィド二無水物、ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）スルホン、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、１，３−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ベンゼン二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ベンゼン二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ビフェニル二無水物、２，２−ビス［（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−５−イソベンゾフランカルボン酸−１，４−フェニレンエステル二無水物などが挙げられるが、これらに限るものではない。
【００２７】
これらの中で、耐熱性、金属箔との接着性の観点から、特にビシクロ［２，２，２］オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物が好ましく、これに公知の酸無水物を併用しても構わない。
【００２８】
ジアミンは、諸特性調製の目的で公知のものを使用することが出来る。例えば、イソホロンジアミン、２，５−ジアミノメチル−ビシクロ［２，２，２］オクタン、２，５−ジアミノメチル−７，７−ジメチルビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，５−ジアミノメチル−７，７−ジフルオロビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，５−ジアミノメチル−７，７，８，８−テトラフルオロビシクロ［２，２，２］オクタン、２，５−ジアミノメチル−７，７−ビス（ヘキサフルオロメチル）ビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，５−ジアミノメチル−７−オキサビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，５−ジアミノメチル−７−チアビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，５−ジアミノメチル−７−オキソビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，５−ジアミノメチル−７−アザビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，６−ジアミノメチル−ビシクロ［２，２，２］オクタン、２，６−ジアミノメチル−７，７−ジメチルビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，６−ジアミノメチル−７，７−ジフルオロビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，６−ジアミノメチル−７，７，８，８−テトラフルオロビシクロ［２，２，２］オクタン、２，６−ジアミノメチル−７，７−ビス（ヘキサフルオロメチル）ビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，６−ジアミノメチル−７−オキシビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，６−ジアミノメチル−７−チオビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，６−ジアミノメチル−７−オキソビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，６−ジアミノメチル−７−イミノビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，５−ジアミノ−ビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，５−ジアミノ−ビシクロ［２，２，２］オクタン、２，５−ジアミノ−７，７−ジメチルビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，５−ジアミノ−７，７−ジフルオロビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，５−ジアミノ−７，７，８，８−テトラフルオロビシクロ［２，２，２］オクタン、２，５−ジアミノ−７，７−ビス（ヘキサフルオロメチル）ビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，５−ジアミノ−７−オキサビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，５−ジアミノ−７−チアビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，５−ジアミノ−７−オキソビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，５−ジアミノ−７−アザビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，６−ジアミノ−ビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，６−ジアミノ−ビシクロ［２，２，２］オクタン、２，６−ジアミノ−７，７−ジメチルビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，６−ジアミノ−７，７−ジフルオロビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，６−ジアミノ−７，７，８，８−テトラフルオロビシクロ［２，２，２］オクタン、２，６−ジアミノ−７，７−ビス（ヘキサフルオロメチル）ビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，６−ジアミノ−７−オキシビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，６−ジアミノ−７−チオビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，６−ジアミノ−７−オキソビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，６−ジアミノ−７−イミノビシクロ［２，２，１］ヘプタン、１，２−ジアミノシクロヘキサン、１，３−ジアミノシクロヘキサン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、１，２−ビス（２−アミノエチル）シクロヘキサン、１，３−ビス（２−アミノエチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（２−アミノエチル）シクロヘキサン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ビシクロ［２，２，１］ヘプタンビスメチルアミン、４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、１，８−ジアミノ−ｐ−メンタン、１，４−シクロヘキサンビス（メチルアミン）、１，３−シクロヘキサンビス（メチルアミン）、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフォキシド、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジクロロ−４，４’−ジアミノビフェニル、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エーテル、１，４−ビス（４−アミノフェニル）ベンゼン、９，１０−ビス（４−アミノフェニル）アントラセン、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２，２−ビス（３−アミノ−４−メチルフェニル）プロパン、１，４−ビス（３−アミノプロピルジメチルシリル）ベンゼン、３，５−ジアミノ安息香酸、３，３’−ジヒドロキシ−４，４’−ジアミノビフェニル、ビス（アミノメチル）エーテル、ビス（２−アミノエチル）エーテル、ビス（３−アミノプロピル）エーテル、ビス（２−アミノメトキシ）エチル］エーテル、ビス［２−（２−アミノエトキシ）エチル］エーテル、ビス［２−（３−アミノプロポキシ）エチル］エーテル、１，２−ビス（アミノメトキシ）エタン、１，２−ビス（２−アミノエトキシ）エタン、１，２−ビス［２−（アミノメトキシ）エトキシ］エタン、１，２−ビス［２−（２−アミノエトキシ）エトキシ］エタン、エチレングリコールビス（３−アミノプロピル）エーテル、ジエチレングリコールビス（３−アミノプロピル）エーテル、トリエチレングリコールビス（３−アミノプロピル）エーテル、エチレンジアミン、１，３−ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブタン、１，５−ジアミノペンタン、１，６−ジアミノヘキサン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジアミノオクタン、１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジアミノデカン、１，１１−ジアミノウンデカン、１，１２−ジアミノドデカン、イソホロンジアミンなどが挙げられるが、これらに限るものではない。
【００２９】
この中で、耐熱性、金属箔との接着性の観点から、３，５−ジアミノ安息香酸、３，３’−ジヒドロキシ−４，４’−ジアミノビフェニル、ビス（アミノメチル）エーテル、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼンが好ましく、これに公知のジアミンを併用しても構わない。反応の際、γ−バレロラクトンやピリジンなどを触媒として用いることもできる。
【００３０】
金属箔をポリイミドフィルム上に形成して金属箔ポリイミド積層体を得る方法としては、該ポリイミドフィルム上に金属箔を重ね、真空プレスや、ロールラミネーターやダブルベルトプレスなどの連続ラミネーターなど、両者の接着に必要な温度と圧力と時間を加えることができる公知慣用の装置を用いることができる。
【００３１】
本発明において、金属箔ポリイミド積層体のポリイミドフィルムと接する金属箔は、ＩＰＣ屈曲試験の際に、金属箔とポリイミドフィルムと接する面における金属箔の粗化されている部分に応力集中が働き、この部分の起点として金属箔の破断が発生するということを避けるという点から、金属箔のポリイミドフィルムと接する面の１０点平均粗さが０．８μｍ以下となることが好ましい。また、より金属箔の破断を防ぐために、金属箔の粗化処理を行わない、もしくは該粗化処理を最低限にするという観点から、０．６μｍ以下となることがさらに好ましい。
【００３２】
一般的にＩＰＣ屈曲試験の際には、試験サンプルは曲げられているため、金属箔のポリイミドフィルムと接しない面（以下「ＰＩ非接触面」ともいう）にも、上記ポリイミドフィルムと接する面（以下「ＰＩ接触面」ともいう）と同様に曲げ応力が発生する。よって、金属箔のＰＩ非接触面の粗度も、ＰＩ接触面のそれと同様小さい方が好ましい。
【００３３】
一般的に、曲げ応力は屈曲中心から遠くなるにつれて大きく発生するため、金属箔において、屈曲中心から近いＰＩ非接触面の方がＰＩ接触面と比較して曲げ応力は小さくなる。従って、ＰＩ非接触面側の金属箔の１０点平均粗さＲｚは、ＰＩ接触面のそれほど小さい値にする必要はないが、粗度が原因で断線が発生することを防ぐ目的から２．０μｍ以下が好ましい。
【００３４】
また、金属箔の粗度は、金属箔にポリイミドフィルムを積層するため、ポリイミドフィルムの金属箔と接する面側に保持されると考えられる。よって、ポリイミド金属積層体から、金属箔を除去し、ポリイミドフィルムの金属箔と接する面側の粗度を測定することで、ポリイミドフィルムと接していた面の金属箔の粗度とすることができる。
【００３５】
また、本発明におけるポリイミドフィルムの膜厚は高屈曲耐性を得るという点から、１３μｍ以下である。よって、ポリイミドフィルムを構成する上記非熱可塑性芳香族ポリイミドフィルムの厚さは５μｍ〜１２μｍであるものが好ましい。また、同様にポリイミドフィルムを構成する熱圧着性ポリイミド層（以下「熱圧着性ポリイミドフィルム」ともいう）の厚さは、熱圧着性ポリイミド層を非熱可塑性芳香族ポリイミドフィルムの片面のみに積層する場合は、１．０μｍ〜８μｍが好ましく、両面に積層する場合は、片面辺り０．５μｍ〜４μｍであるものが好ましい。
【００３６】
また、配線の剥がれ等を避けるため、金属箔とポリイミドフィルムの接着強度が必要であるという点から、両者の接着強度は０．５Ｎ／ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは０．７Ｎ／ｍｍ以上である。
【００３７】
本発明に係る金属箔ポリイミド積層体は、温度１０℃〜４０℃、湿度３０％ＲＨ〜７０％ＲＨ、屈曲半径１．０ｍｍ、屈曲速度６０回／分のＩＰＣ屈曲性が１００万回以上であることが好ましい。前述記載の通り、屈曲試験における屈曲速度はユーザーが実際に電子機器をスライドする速度に近づけることが好ましい。よって、屈曲速度は１０回／分から２００回／分であり、好ましくは、１０回／分から６０回／分が望ましい。また、測定時、ストロークの両端で停止して測定しても、連続的に測定しても構わない。
【００３８】
また、本発明におけるポリイミドフィルムの引裂強度は２０ｍＮ以上であることが好ましい。本願で引裂強度はトラウザー引裂試験によって測定している。特開２０００−１９８９６９号公報に示されているように、ポリイミドフィルムは、引張弾性率と引張破断伸度（以下、引張伸度ともいう）とが相反する性質となって、引張弾性率の大きいフィルムは伸びが小さく、伸びの大きいフィルムは引張弾性率が小さいことが知られている。しかし、実際に求められる物性である、繰り返し屈曲を行ってもポリイミドフィルムの引き裂きが生じないような強靭性を有する材料は、フィルムが破断に至るために高いエネルギーが必要な材料である。言い換えると、走行安定性の改善には、引張弾性率が高く、かつ平均引張破断伸度も高いポリイミドフィルムが求められることになり、特に熱圧着性ポリイミドフィルムの平均破断伸度、弾性率、分子量は以下のものが好ましい。
【００３９】
すなわち、平均破断伸度は好ましくは４０％以上、より好ましくは６０％以上、更に好ましくは１００％以上、弾性率は３．０ＧＰａ以上が好ましい。
【００４０】
熱圧着性ポリイミドフィルムと非熱可塑性ポリイミドフィルムを積層したポリイミドフィルムの平均破断伸度は好ましくは４０％以上であり、より好ましくは５０％以上である。弾性率は、３．５ＧＰａ以上９．０ＧＰａ以下が好ましく、より好ましくは、３．５ＧＰａ以上、６．５ＧＰａ以下である。
【００４１】
また、熱圧着性ポリイミドフィルムの分子量は８万以上２０万以下が好ましい。高い破断伸度を得るという点から、分子量が８万以上であり、また、金属箔との接着強度を維持するという点から、分子量が２０万以下であることが好ましい。
【００４２】
また、本発明で使用される金属箔は繰り返し屈曲したときの破断を避けるという点から、膜厚１２μｍ以下の銅箔であることが望ましく、より微細な配線をパターニングするために、さらに好ましくは、９μｍ以下である。
【００４３】
また、本発明におけるフレキシブル配線板は、金属箔ポリイミド積層体をエッチング法によりパターニングしたフレキシブル配線基板と、カバーレイフィルムを備える。本発明で用いられるカバーレイフィルムは、公知のカバーレイフィルムを用いることが出来、特に限定されるものでない。例えば、ポリイミドフィルムの一方の面にエポキシ系やアクリル系樹脂の接着層が設けられたカバーレイフィルム、エポキシ系のカバーレイフィルム、ポリエステル系樹脂のカバーレイフィルム、液晶ポリマーのカバーレイフィルム、非感光性のポリイミド系樹脂で構成されたカバーレイフィルム、感光性のポリイミド形樹脂で構成されたカバーレイフィルムなどを使用することができる。このようなカバーレイフィルムは、単層のみから形成されるカバーレイフィルムであってもよく、または複数層からなるカバーレイフィルムであってもよい。
【００４４】
本発明に係る電子機器は、屈曲部を有する電子機器本体と、前記屈曲部に備えられたフレキシブル配線板と、を具備することを特徴とする。例えば、携帯電話、パーソナルコンピューター、デジタルカメラなどが挙げられるが、これらに限るものではない。
【００４５】
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例において、熱圧着性ポリイミドフィルム、ポリイミドフィルム、金属箔、及び金属箔ポリイミド積層体、の各々の物性測定は、次のようにして行った。
【００４６】
（１）熱圧着性ポリイミドフィルムの引張破断伸度ならびに引張弾性率の測定、算出方法
固形分濃度１８質量％の熱圧着可能なポリイミドワニスをＮ−メチル−２−ピロリドンとγ−ブチロラクトンの混合液（重量比１０：７）で固形分１２質量％まで希釈した。これを、銅をスパッタしたシリコンウェハ上にスピンコーターを用いて塗布し、空気下１００℃で２０分乾燥した。更に窒素下で１５０℃、１０分、続いて１８０℃、１０分、続いて２６０℃、３０分、続いて３２５℃、３０分間乾燥した。熱圧着性ポリイミド層の厚みは１０μｍであった。熱圧着性ポリイミド層のついたシリコンウェハ表面を３ｍｍ幅でダイシングした後、塩化第二鉄水溶液に１晩浸漬し、遊離した熱圧着性ポリイミド層（以下「熱圧着性ポリイミドフィルム」ともいう）を十分に水洗した後、１０５℃で１時間乾燥した。
【００４７】
引張破断伸度、引張弾性の測定は、２３±２℃、湿度５０±５ＲＨ％に調湿された環境内２４時間以上調湿後、テンシロン（エー・アンド・デイ社製）にて、３ＭＰａ以上のＡｉｒ圧力で熱圧着性ポリイミドフィルムを挟んでサンプルセットした。その後２．５ＭＰａ〜６．５ＭＰａの応力をかけた状態から５０ｍｍ／分の引張速度で測定を行い、測定機と接続したパーソナルコンピューターはサンプリング間隔２０μｍでサンプリングを行った。測定本数は、それぞれ１０本とし、引張破断伸度、引張弾性率を求めた。引張破断伸度はサンプルが破断したときの伸度の平均値を算出することにより求めた。引張弾性率の算出方法は、引張破断伸度０．４％〜１．０％間の傾きを計算することにより算出し、平均値を求めた。
【００４８】
（２）ポリイミドフィルムの引張破断伸度ならびに引張弾性率の測定、算出方法
非熱可塑性ポリイミドフィルムの両面に熱圧着可能なポリイミドワニスを、塗布、加熱乾燥させ、ポリイミドフィルムとし、続いて該ポリイミドフィルムの両面に公知の方法で銅箔を加熱圧着し、銅箔ポリイミド積層体を得た。
【００４９】
得られた銅箔ポリイミド層の銅箔層を塩化第二鉄水溶液（鶴見曹達社製）に浸漬し、銅箔層をエッチング処理し、水洗することでポリイミドフィルムを得た。該ポリイミドフィルムを、１０５℃にて１時間熱風乾燥機にて乾燥させた。ポリイミドフィルムを３ｍｍ幅、測定長５０ｍｍになるようにフィルムを切断した。フィルムの切断には、鋭黒刃小（ＫＤＳ社製、Ｓ刃）を用い、フィルムの切断１回ごとに刃を交換した。また、切断したフィルムに傷がないことを目視で確認した。また、フィルムの幅は引張強伸度測定を行う５０ｍｍ内で誤差１００μｍ以下のもののみ使用した。
【００５０】
引張破断伸度、引張弾性の測定は、２３±２℃、湿度５０±５ＲＨ％に調湿された環境内２４時間以上調湿後、テンシロン（エー・アンド・デイ社製）にて、３ＭＰａ以上のＡｉｒ圧力でフィルムを挟んでサンプルセットした。その後２．５ＭＰａ〜６．５ＭＰａの応力をかけた状態から５０ｍｍ／分の引張速度で測定を行い、測定機と接続したパーソナルコンピューターはサンプリング間隔２０μｍでサンプリングを行った。測定本数は、５本とし、引張破断伸度、引張弾性率を求めた。引張破断伸度はサンプルが破断したときの伸度の平均値を算出することにより求めた。引張弾性率の算出方法は、引張破断伸度０．４％〜１．０％間の傾きを計算することにより算出し、平均値を求めた。
【００５１】
（３）トラウザー引裂試験
上記と同様に、銅箔ポリイミド層の銅箔層を塩化第二鉄水溶液（鶴見曹達社製）に浸漬し、銅箔層をエッチング処理し、水洗することでポリイミドフィルムを得た。該ポリイミドフィルムを、１０５℃にて１時間熱風乾燥機にて乾燥させた。その後、ＪＩＳ  Ｋ７１２８−１に準拠した測定法で、サンプルサイズ１５０ｍｍ×５０ｍｍにサンプルを切断し、さらにポリイミドフィルムの中心部分から長手方向に７５ｍｍ切断し、スリットを作製した。測定は、２３℃±２℃、湿度５０±５ＲＨ％に調湿された環境内に２４時間以上調湿後、テンシロン（エー・アンド・デイ社製）にて、引裂速度２００ｍｍ／分の引裂速度で測定を行い、測定機と接続したパーソナルコンピューターによってサンプリング間隔１００μｍでサンプリングを行った。引裂伝播抵抗値は、引裂開始の２０ｍｍと引裂終了前の５ｍｍを除外し、残り５０ｍｍの引裂強さの平均値（ａ）を算出することにより求めた。測定本数は、１実施例あたり５本とし、それぞれの値（ａ１〜ａ５）の平均値を算出し、求める引裂強度とした。
【００５２】
（４）金属箔の１０点平均粗さ
ＪＩＳ  Ｂ０６０１：１９８２に記載の十点平均粗さＲｚを、サーフコーダ（小坂研究所社製、ＳＥ−３０Ｄ）で測定した。
【００５３】
（５）ＩＰＣ屈曲試験
銅箔ポリイミド積層体を幅１０ｍｍ、長さ１５０ｍｍに切出し試験片とした。該試験片の中に回路幅／絶縁幅＝５０μｍ／５０μｍ、回路の本数を８本とし、回路の両端で屈曲試験装置と接続出来るようにパターニングを行った。回路パターン形成面（回路パターン銅箔面）とは反対の面については、銅箔を全てエッチング法により除去した。次に、回路パターン形成面にカバーレイ（ニッカン工業社製、ＣＩＳＶ１２１５）を１６０℃、４ＭＰａで３０分熱プレスして、ＩＰＣ屈曲性試験片を作製した。
【００５４】
ＩＰＣ屈曲試験は、ＦＰＣ高速屈曲試験機（信越エンジニアリング社製、型式：ＳＥＫ-３１Ｃ４Ｓ）を用いた。装置へ試験片を取り付ける際は、試験片の向きが、試験片の長さ方向が機械方向と平行になるように採取し、カバーレイを積層した面が屈曲時に外側となるようにＩＰＣ屈曲性試験片を取り付けた。屈曲条件は、温度２３℃±２℃、湿度５０±５％ＲＨに調湿された環境下において、屈曲半径：１．０ｍｍ、屈曲のストローク：３０ｍｍ、屈曲速度６０回／分の条件で試験を行った。試験片の電気抵抗値が初期値の２０％を超えると、回路が破断したとみなし、屈曲回数が１００万回を越えるかどうかを検討した。
【００５５】
（６）９０度方向ピール強度
銅箔ポリイミド積層体を長さ１５０ｍｍ、幅１０ｍｍに切出し、幅１０ｍｍの中央部の幅１．０ｍｍをビニールテープにてマスキングし、塩化第二鉄水溶液（鶴見曹達社製）に浸漬し、銅箔層をエッチング処理し、水洗を行った。その後、ビニールテープを除去し、得られたフレキシブル配線基板を１０５℃にて１時間熱風乾燥機にて乾燥させた。その後、温度２３±２℃、湿度５０±５％ＲＨの環境下２４時間以上調湿後、同環境下で、幅１．０ｍｍの銅箔をポリイミド層から剥離し、その応力を測定した。剥離角度を９０度、剥離速度を５０ｍｍ／分とした。
【００５６】
［実施例１］
ステンレス容器に攪拌器、窒素ガス導入管及び還流冷却器を取り付け、窒素ガス気流中で反応させた。
【００５７】
γ−ブチロラクトン中にビシクロ［２，２，２］オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物と３，５−ジアミノ安息香酸をモル比２：１の割合で加え、γ−ブチロラクトンに対する固形分濃度を１７質量％として攪拌した。更に、γ−バレロラクトン、ピリジン、トルエンを加え、これに窒素ガスを通じながら１８０℃（浴温）で１時間、トルエンと水の共沸物を除きながら反応した。この反応液中に、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（３，５−ジアミノ安息香酸に対するモル比４）、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（３，５−ジアミノ安息香酸に対するモル比５）、γ−ブチロラクトン、トルエンを加え、γ−ブチロラクトンに対する固形分濃度を３１質量％とし、窒素ガスを通じながら室温で１時間反応した。次いで１８０℃（浴温）で４．５時間、トルエンと水の共沸物を除きながら反応した。得られた溶液を冷却後、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを加え、固形分濃度を１８質量％とし、ポリイミドワニスＡを得た。分子量は１４万だった。該ポリイミドワニスＡを（１）に記載の方法で、引張破断伸度及び引張弾性率を測定したところ、引張破断伸度（引張伸度）は１２３％、引張弾性率は３．３ＧＰａとなった（表１）。
【００５８】
続いて、ポリイミドワニスＡにＮ−メチル−２−ピロリドンとメシチレンを２：１の割合（質量比）で加え、固形分濃度１０質量％の熱圧着可能なポリイミドワニスＢを得た。
【００５９】
バックアップロールを有するクローズドエッジダイコーター（井上金属工業社製）を用いて、非熱可塑性ポリイミドフィルム（カネカ社製：アピカル９ＦＰＩ）の両面に上記の方法で合成した熱圧着可能なポリイミドワニスＢを、予備乾燥後の塗布膜厚みが片面あたり１．７μｍになるように、ライン速度１４ｍ／ｍｉｎで片面ずつ塗布し、１５０℃で予備乾燥した。さらに溶剤を揮発させるため、ロールｔｏロール式遠赤外線加熱炉を用い、温度２６０℃、ライン速度３ｍ／ｍｉｎで乾燥させ、熱圧着性耐熱性ポリイミドフィルムＣを得た。
【００６０】
ダブルベルトプレス機（加圧媒体：加熱オイル）を用いて、乾燥後の熱圧着性耐熱性ポリイミドフィルムＣの両面に銅箔（三井金属鉱業社製：ＮＡ−ＤＦＦ（９μｍ厚）、熱圧着性耐熱性ポリイミドフィルムＣと接する側のＲｚは０.６μｍ）を積層し、銅箔ポリイミド積層体Ｄを得た。銅箔ポリイミド積層体Ｄから（２）に記載の方法で銅箔を除去し、得られたポリイミドフィルムの引張破断伸度及び引張弾性率を測定したところ、引張破断伸度（引張伸度）は５４％、引張弾性率は５．５ＧＰａとなった（表１）。このことから、非熱可塑性ポリイミドフィルムを積層しても、高い引張破断伸度を維持していることが分かる。また、上記銅箔ポリイミド積層体Ｄの各種物性を測定し、表２に示す。
【００６１】
［実施例２］
実施例１で示した熱圧着性耐熱性ポリイミドフィルムＣの両面に積層する銅箔の膜厚が１２μｍであること以外は実施例１と同様にダブルベルトプレス機を用いて、銅箔ポリイミド積層体Ｅを得た。銅箔ポリイミド積層体Ｅの各種物性を測定し、表２に示す。
【００６２】
【表１】
2010221586.tif 000002
【００６３】
【表２】
2010221586.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、スライド式の携帯電話など、高屈曲性を必要とする電子機器の部材として有用である。