(57)【要約】【課題】  塗膜のイミド化のために効率良く熱処理することが可能な可撓性ポリイミド金属積層板の製造方法および装置を提供する。【解決手段】  熱処理工程３６或いは熱処理装置４０において、金属薄板１２の一面に塗着された樹脂前駆体Ｐが遠赤外線を用いて加熱されることによりその樹脂前駆体Ｐに縮重合を発生させ、金属薄板１２の一面にポリイミド樹脂フィルム１４が生成される。このポリイミド樹脂フィルム１４の生成に際しては、遠赤外線による加熱で縮重合が行われるのであるが、その遠赤外線は樹脂前駆体Ｐの塗膜内部まで浸透して遠赤外線の放射エネルギが吸収され、塗膜全体が効率良く加熱されてイミド化が行われるので、短時間で均質なポリイミド樹脂フィルム１４が生成される。したがって、短時間で効率良く熱処理が行われ、熱設備が小型となる。【選択図】                    図３
2006192861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミド樹脂フィルムと金属薄板とが相互に固着されて成る可撓性ポリイミド金属積層板の製造方法であって、
前記金属薄板の一面に塗着された樹脂前駆体を遠赤外線を用いて加熱することにより該樹脂前駆体に縮重合を発生させ、該金属薄板の一面に前記ポリイミド樹脂フィルムを生成することを特徴とする可撓性ポリイミド金属積層板の製造方法。
【請求項２】
ポリイミド樹脂を生成するための樹脂前駆体を前記金属薄板の一面に塗着する樹脂前駆体塗着工程と、
該樹脂前駆体塗着工程において前記金属薄板の一面に塗着された前記樹脂前駆体を遠赤外線を用いて加熱することにより該樹脂前駆体に縮重合を発生させ、該金属薄板の一面に前記ポリイミド樹脂フィルムを生成する熱処理工程と
を、含むことを特徴とする請求項１のポリイミド金属積層板の製造方法。
【請求項３】
前記熱処理工程は、遠赤外線を放射する加熱プレートから前記金属薄板の一面に向かって放射される熱輻射と、該加熱プレートに設けられた噴射孔から前記金属薄板の一面に向かって噴射される不活性ガスとを用いて、該金属薄板の一面に塗布された前記樹脂前駆体を加熱するものである請求項２の可撓性ポリイミド金属積層板の製造方法。
【請求項４】
前記金属薄板は、ロール状に巻回された状態から引き出される所定幅の長手状金属薄板であり、
前記熱処理工程は、前記ポリイミド樹脂フィルムの樹脂前駆体が一面に塗布された長手状金属薄板を、該一面側に山形となる搬送路に沿って長手方向に移動させる過程で熱処理をするものである請求項２または３の可撓性ポリイミド金属積層板の製造方法。
【請求項５】
前記樹脂前駆体は、酸無水物とジアミンとの反応によって合成されたポリアミド酸を含むものである請求項１乃至４のいずれかの可撓性ポリイミド金属積層板の製造方法。
【請求項６】
ポリイミド樹脂フィルムと金属薄板とが相互に固着されて成る可撓性ポリイミド金属積層板の製造装置であって、
前記金属薄板の一面に塗布された前記樹脂前駆体を遠赤外線を用いて加熱することにより該樹脂前駆体に縮重合を発生させ、該金属薄板の一面に前記ポリイミド樹脂フィルムを生成する熱処理装置を、含むことを特徴とする可撓性ポリイミド金属積層板の製造装置。
【請求項７】
前記熱処理装置による熱処理に先立って、前記ポリイミド樹脂フィルムの樹脂前駆体を前記金属薄板の一面に塗着する樹脂前駆体塗着装置を、含むことを特徴とする請求項６の可撓性ポリイミド金属積層板の製造装置。
【請求項８】
前記熱処理装置は、前記金属薄板の一面に向かって遠赤外線を放射する加熱プレートと、前記金属薄板の一面に向かって不活性ガスを噴射するために該加熱プレートに設けられた噴射孔とを備え、該加熱プレートから前記金属薄板の一面に向かって放射される熱輻射と、該噴射孔から前記金属薄板の一面に向かって噴射される不活性ガスとを用いて、該金属薄板の一面に塗布された前記樹脂前駆体を加熱するものである請求項５または６の可撓性ポリイミド金属積層板の製造装置。
【請求項９】
前記金属薄板は、所定幅の長手状金属薄板であり、
前記熱処理装置は、ロール状に巻回された状態から引き出され、前記ポリイミド樹脂フィルムの樹脂前駆体が一面に塗着された前記長手状金属薄板を、山型の搬送路となるように配設された搬送ローラで支持させつつ移動させる搬送装置を備え、該搬送装置により前記一面側に山形となる搬送路上を搬送させられる過程で、一面に前記樹脂前駆体が塗着された前記長手状金属薄板を熱処理するものである請求項６乃至８のいずれかの可撓性ポリイミド金属積層板の製造装置。
【請求項１０】
前記樹脂前駆体は、酸無水物とジアミンとの反応によって合成されたポリアミド酸を含むものである請求項６乃至９のいずれかの可撓性ポリイミド金属積層板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリイミド樹脂フィルムの一面に金属薄板が固着されて成るポリイミド積層フィルムの製造方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリイミド樹脂フィルムと金属薄板或いは金属箔とが相互に固着されて成るフィルム状（薄板状）の可撓性ポリイミド金属積層板は、フレキシブルプリント基板なども称されて、知られている。たとえば、５〜２０μｍ程度の銅箔と５〜１００μｍ程度のポリイミド樹脂層とが積層されたフレキシブル銅張積層板（ＦＣＣＬ：Flexible Copper Clad Laminates）がそれである。このような可撓性ポリイミド金属積層板は、たとえば、エッチングなどよって金属薄板が所定の回路パターンとなるように加工されることにより、金属薄板製リード線付の個々のＩＣパッケージに分離可能なテープオートメーテッドボンディング（ＴＡＢ）製品、フレキシブルな接続ケーブルなどとして、電子機器、デジタルカメラ、携帯電話機などに多用されている。
【０００３】
上記可撓性ポリイミド金属積層板は、ポリイミド樹脂フィルムと金属薄板とを接着剤を用いて貼り合わせるラミネーティング法により得られた３層構造のものと、金属薄板の一面に樹脂前駆体を塗布してそれを熱硬化させるキャスティング法により得られた２層構造のものとがある。２層構造のものは、３層構造のものに比較して、耐熱性、ファインピッチ化、軽薄化および多層化に有利であるため、その需要が急速に増加しつつある。この２層構造の可撓性ポリイミド金属積層板の製造方法の一種に、ポリイミド樹脂前駆体液をコーティングしそれを加熱してイミド化（環化重縮合）するキャスティング法がある。たとえば、特許文献１に記載されたものがそれである。
【特許文献１】特開２０００−１６９５８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来のキャスティング法による可撓性ポリイミド金属積層板の製造に際しては、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミド酸が溶媒に溶かされたポリアミド酸溶液が金属箔の一面に塗布された後、たとえば２５０℃程度までの処理温度で加熱処理されることによって硬化され且つイミド化が行われてポリイミド樹脂が生成されるのであるが、ポリイミド樹脂の前駆体の塗膜表面から熱風によって加熱されることから、塗膜の表面と内部との温度差が大きく、その塗膜の表面から先に硬化およびイミド化が進行するので、内部の溶剤の除去が遅れたり、内部との間で環化重縮合差が発生しやすく、緩やかな加熱によって長時間の熱処理が必要となるという問題があった。また、そのような長時間の熱処理のために生産効率を高めようとすると熱設備が大型となるという問題もあった。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、塗膜のイミド化のために効率良く熱処理することが可能な可撓性ポリイミド金属積層板の製造方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、ポリイミド樹脂フィルムと金属薄板とが相互に固着されて成る可撓性ポリイミド金属積層板の製造方法であって、前記金属薄板の一面に塗着された前記樹脂前駆体を遠赤外線を用いて加熱することにより該樹脂前駆体に縮重合を発生させ、該金属薄板の一面に前記ポリイミド樹脂フィルムを生成することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に係る発明の要旨とするところは、(a) 前記ポリイミド樹脂フィルムの樹脂前駆体を前記金属薄板の一面に塗着する樹脂前駆体塗着工程と、(b) その樹脂前駆体塗着工程において前記金属薄板の一面に塗着された前記樹脂前駆体を遠赤外線を用いて加熱することにより該樹脂前駆体に縮重合を発生させ、該金属薄板の一面に前記ポリイミド樹脂フィルムを生成する熱処理工程とを、含むことを特徴とする
【０００８】
また、請求項３に係る発明の要旨とするところは、請求項２に係る発明の熱処理工程は、遠赤外線を放射する加熱プレートから前記金属薄板の一面に向かって放射される熱輻射と、該加熱プレートに設けられた噴射孔から前記金属薄板の一面に向かって噴射される不活性ガスとを用いて、該金属薄板の一面に塗布された前記樹脂前駆体を加熱することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に係る発明の要旨とするところは、請求項２または３に係る発明の熱処理工程は、前記ポリイミド樹脂フィルムの樹脂前駆体が一面に塗布された長手状金属薄板を、該一面側に山形となる搬送路に沿って長手方向に移動させる過程で熱処理をすることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に係る発明の要旨とするところは、請求項１乃至４のいずれかに係る発明の樹脂前駆体は、酸無水物とジアミンとの反応によって合成されたポリアミド酸を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に係る発明の要旨とするところは、ポリイミド樹脂フィルムと金属薄板とが相互に固着されて成る可撓性ポリイミド金属積層板の製造装置であって、前記金属薄板の一面に塗布された前記樹脂前駆体を遠赤外線を用いて加熱することにより該樹脂前駆体に縮重合を発生させ、該金属薄板の一面に前記ポリイミド樹脂フィルムを生成する熱処理装置を、含むことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７に係る発明の要旨とするところは、請求項６に係る発明において、前記熱処理装置による熱処理に先立って、前記ポリイミド樹脂フィルムの樹脂前駆体を前記金属薄板の一面に塗着する樹脂前駆体塗着装置を含むことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８に係る発明の要旨とするところは、請求項６または７に係る発明において、前記熱処理装置は、前記金属薄板の一面に向かって遠赤外線を放射する加熱プレートと、前記金属薄板の一面に向かって不活性ガスを噴射するために該加熱プレートに設けられた噴射孔とを備え、該加熱プレートから前記金属薄板の一面に向かって放射される熱輻射と、該噴射孔から前記金属薄板の一面に向かって噴射される不活性ガスとを用いて、該金属薄板の一面に塗布された前記樹脂前駆体を加熱するものであることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項９に係る発明の要旨とするところは、請求項６乃至８のいずれかに係る発明において、(a) 前記金属薄板は、所定幅の長手状金属薄板であり、(b) 前記熱処理装置は、ロール状に巻回された状態から引き出され、前記ポリイミド樹脂フィルムの樹脂前駆体が一面に塗着された前記長手状金属薄板を、その一面側に山形となる搬送路となるように配設された搬送ローラで支持させつつ移動させる搬送装置を備え、該搬送装置により上記山形の搬送路上を搬送させられる過程で、一面に前記樹脂前駆体が塗着された前記長手状金属薄板を熱処理するものであることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項１０に係る発明の要旨とするところは、請求項６乃至９のいずれかに係る発明において、前記樹脂前駆体は、酸無水物とジアミンとの反応によって合成されたポリアミド酸を含むものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明の可撓性ポリイミド金属積層板の製造方法によれば、金属薄板の一面に塗着された前記樹脂前駆体が遠赤外線を用いて加熱されることによりその樹脂前駆体に縮重合を発生させ、金属薄板の一面にポリイミド樹脂フィルムが生成される。このポリイミド樹脂フィルムの生成に際しては、遠赤外線による加熱で縮重合が行われるのであるが、その遠赤外線は樹脂前駆体の塗膜内部まで浸透して遠赤外線の放射エネルギが吸収され、塗膜全体が効率良く加熱されてイミド化が行われるので、短時間で均質なポリイミド樹脂フィルムが生成される。したがって、短時間で効率良く熱処理が行われ、熱設備が小型となる。
【００１７】
請求項２に係る発明の可撓性ポリイミド金属積層板の製造方法によれば、樹脂前駆体塗着工程において前記ポリイミド樹脂フィルムの樹脂前駆体が金属薄板の一面に塗着された後、熱処理工程において、金属薄板の一面に塗着された前記樹脂前駆体が遠赤外線を用いて加熱されることによりその樹脂前駆体に縮重合を発生させ、金属薄板の一面にポリイミド樹脂フィルムが生成される。このポリイミド樹脂フィルムの生成に際しては、遠赤外線による加熱で縮重合が行われるのであるが、その遠赤外線は樹脂前駆体の塗膜内部まで浸透して遠赤外線の放射エネルギが吸収され、塗膜全体が効率良く加熱されてイミド化が行われるので、短時間で均質なポリイミド樹脂フィルムが生成される。したがって、短時間で効率良く熱処理が行われ、熱設備が小型となる。
【００１８】
また、請求項３に係る発明によれば、前記熱処理工程では、遠赤外線を放射する加熱プレートから前記金属薄板の一面に向かって放射される熱輻射と、その加熱プレートに設けられた噴射孔から前記金属薄板の一面に向かって噴射される不活性ガスとを用いて、該金属薄板の一面に塗布された前記樹脂前駆体が加熱されるので、一層能率良く熱処理が行われる。また、上記噴射孔からの不活性ガスの噴射によって溶剤等の塗膜からの蒸発物、昇華物が速やかに除去されるので、金属薄板の一面に対流する蒸発物、昇華物によって塗膜への熱輻射の到達と塗膜の乾燥とが妨げられることがない。しかも、不活性ガスによって金属薄板の酸化が好適に防止されるので、銅などの金属を用いる場合において層表面処理を行わなくても半田の濡れ性が損なわれない。
【００１９】
また、請求項４に係る発明によれば、前記熱処理工程では、前記ポリイミド樹脂フィルムの樹脂前駆体が一面に塗布された長手状金属薄板が、その一面側に山形となる搬送路に沿って長手方向に移動させる過程で熱処理が施されるので、ポリイミド樹脂フィルムと金属薄板との間の熱膨張差に起因する湾曲が抑制される利点がある。
【００２０】
また、請求項５に係る発明によれば、前記樹脂前駆体は、酸無水物とジアミンとの反応によって合成されたポリアミド酸を含むものであるので、そのポリアミド酸の開環が閉環化されることによって、ポリイミド樹脂フィルムが好適に生成される。
【００２１】
また、請求項６に係る発明の可撓性ポリイミド金属積層板の製造装置によれば、熱処理装置において、金属薄板の一面に塗着された前記樹脂前駆体が遠赤外線を用いて加熱されることによりその樹脂前駆体に縮重合を発生させ、金属薄板の一面にポリイミド樹脂フィルムが生成される。このポリイミド樹脂フィルムの生成に際しては、遠赤外線による加熱で縮重合が行われるのであるが、その遠赤外線は樹脂前駆体の塗膜内部まで浸透して遠赤外線の放射エネルギが吸収され、塗膜全体が効率良く加熱されてイミド化が行われるので、短時間で均質なポリイミド樹脂フィルムが生成される。したがって、短時間で効率良く熱処理が行われ、熱設備が小型となる。
【００２２】
また、請求項７に係る発明の可撓性ポリイミド金属積層板の製造装置によれば、前記熱処理装置による熱処理に先立って、樹脂前駆体塗着装置において前記ポリイミド樹脂フィルムの樹脂前駆体が金属薄板の一面に塗着されるので、その後に前記熱処理装置において、金属薄板の一面に塗着された前記樹脂前駆体が遠赤外線を用いて加熱されることによりその樹脂前駆体に縮重合を発生させ、金属薄板の一面にポリイミド樹脂フィルムが生成される。このポリイミド樹脂フィルムの生成に際しては、遠赤外線による加熱で縮重合が行われるのであるが、その遠赤外線は樹脂前駆体の塗膜内部まで浸透して遠赤外線の放射エネルギが吸収され、塗膜全体が効率良く加熱されてイミド化が行われるので、短時間で均質なポリイミド樹脂フィルムが生成される。したがって、短時間で効率良く熱処理が行われ、熱設備が小型となる。
【００２３】
また、請求項８に係る発明によれば、前記熱処理装置では、遠赤外線を放射する加熱プレートから前記金属薄板の一面に向かって放射される熱輻射と、その加熱プレートに設けられた噴射孔から前記金属薄板の一面に向かって噴射される不活性ガスとを用いて、該金属薄板の一面に塗布された前記樹脂前駆体が加熱されるので、一層能率良く熱処理が行われる。また、上記噴射孔からの不活性ガスの噴射によって溶剤等の塗膜からの蒸発物、昇華物が速やかに除去されるので、金属薄板の一面に対流する蒸発物、昇華物によって塗膜への熱輻射の到達と塗膜の乾燥とが妨げられることがない。しかも、不活性ガスによって金属薄板の酸化が好適に防止されるので、銅などの金属を用いる場合において層表面処理を行わなくても半田の濡れ性が損なわれない。
【００２４】
また、請求項９に係る発明によれば、前記金属薄板は、所定幅の長手状金属薄板であり、前記熱処理装置は、ロール状に巻回された状態から引き出され、前記ポリイミド樹脂フィルムの樹脂前駆体が一面に塗着された前記長手状金属薄板を、その一面側に山形となる搬送路となるように配設された搬送ローラで支持させつつ移動させる搬送装置を備えるので、その搬送装置により山形となる搬送路上を搬送させられる過程で、一面に前記樹脂前駆体が塗着された前記長手状金属薄板が熱処理されることから、一面側に山形となる状態で熱処理が施されるので、ポリイミド樹脂フィルムと金属薄板との間の熱膨張差に起因する湾曲が抑制される利点がある。
【００２５】
また、請求項１０に係る発明によれば、前記樹脂前駆体は、酸無水物とジアミンとの反応によって合成されたポリアミド酸を含むものであるので、そのポリアミド酸の開環が閉環化されることによって、ポリイミド樹脂フィルムが好適に生成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
ここで、好適には、前記ポリイミド樹脂は、主鎖中に酸イミド結合を有する高分子物質であって、たとえばピロメリト酸無水物、テトラカルボン酸無水物などの酸無水物と、たとえばｍ−フェニレンジアミンなどのジアミンとの重合反応によって合成されたポリアミド酸が、さらに加熱等による反応によってその開環が閉環化されることにより生成されるものである。したがって、そのこのポリアミド酸はポリイミド樹脂の前駆体である。上記ポリイミド樹脂は、硬化過程で縮合水、揮発分を生成させるものでも差し支えないが、硬化過程で揮発分を生成しない付加重合型でもよい。その付加重合型としては、ナジック酸末端反応型、ビスマレイミド（ＢＭＩ）型、アセチレン末端型などが用いられる。
【００２７】
また、前記樹脂前駆体は上記ポリアミド酸であり、溶媒に可溶である。この樹脂前駆体は、好適には、溶媒によって溶解されることにより流動体（ポリアミド酸溶液）とされた状態で金属薄板の一面に塗布され、乾燥によってその溶媒がある程度除去されることにより金属薄板の一面に塗着される。この流動性の樹脂前駆体は、接着性、接着強度、製造歩留り、製造コスト等の改善のために、種々の添加物が付与され得る。たとえば、前記特許文献１に記載のようなポリアミド酸溶液であってもよい。
【００２８】
また、前記加熱プレートは、電気ヒータを内蔵した金属プレートと、その金属プレートの放射面に固着された遠赤外線放射体層とを備え、金属プレートの温度に応じた大きさの輻射エネルギで遠赤外線放射体層から主として遠赤外線を含む放射線を放射する。上記金属プレートは、アルミニウム合金、銅合金、炭素鋼、ステンレス鋼などの比較的高い熱伝導率を有する金属が好適に用いられる。また、上記遠赤外線放射体層は、たとえば、ＳｉＯ2 、ＺｎＯ2 、ＳｎＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｙ2 Ｏ3 、ＢｅＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、２ＭｇＯ・２Ａｌ2 Ｏ3 ・５ＳｉＯ2 、ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＣｒＯ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 などのII−IV族の金属酸化物セラミックス、ＳｉＣ、ＺｒＣ、ＴａＣ、ＺｒＢ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 などの非酸化物セラミックス、それらを含む複合材料などを遠赤外線放射体として含む。
【００２９】
また、好適には、上記加熱プレートは、前記不活性ガスを導くガス通路と、そガス通路に連通するように前記金属プレートの放射面に開口する噴射孔とを備え、加熱された不活性ガスが搬送中の前記金属薄板の一面に向かって噴射するように構成されている。この不活性ガスは、金属薄板の表面酸化を防止するためのものであり、その金属薄板が表面酸化しないように構成されたものである場合は必ずしも必要はないが、安価且つ導電性の高い銅箔などが金属薄板として用いられる場合には、窒素ガス、アルゴンガスなどが用いられる。
【００３０】
また、好適には、金属薄板の一面に塗着された樹脂前駆体から発生して加熱プレートとその金属薄板の一面との間に滞留する揮発物を速やかに除去するために、その隙間が炉体に接続された排気管に連通させられた隙間が加熱プレートの間に設けられる。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【００３２】
図１は、本発明の一実施例の可撓性ポリイミド金属積層板１０の断面を示している。この可撓性ポリイミド金属積層板１０は、２層型であって、銅、ニッケル、クラッド材などからなるたとえば５〜２０μｍ好適には９〜１８μｍの厚みを有する金属薄板１２の一面に、５〜１００μｍ程度の厚みを有するシート状のポリイミド樹脂フィルム（ポリイミド樹脂層）１４が直接的に固着されることにより構成されている。図２は、３層型の可撓性ポリイミド金属積層板１６は、接着剤層１８を介して金属薄板１２とポリイミド樹脂フィルム１４とが相互に固着されているので、２層型の可撓性ポリイミド金属積層板１０の方が薄型に構成され、耐熱性、ファインピッチ化、軽薄化および多層化において有利となっている。
【００３３】
図３は、上記可撓性ポリイミド金属積層板１０の製造方法の要部を説明する工程図である。図３において、調整工程２０では、たとえば、ピロメリト酸無水物、テトラカルボン酸無水物などの酸無水物とたとえばｍ−フェニレンジアミンなどのジアミンとが、たとえば１００℃以下の低温溶液重合方による重合反応によってポリアミド酸が合成され、このポリアミド酸が溶媒に溶解させられることによって所定の粘度の流動性を備えた樹脂前駆体（ポリアミド酸溶液）Ｐが予め用意される。
【００３４】
続く塗布工程２２では、金属薄板１２が巻回された円筒状のロール２４から引き出された長手状の金属薄板１２の上面に、たとえば図４に示す塗布装置２６を用いて上記流動性の樹脂前駆体Ｐが所定の厚みに連続的に塗布され、次いで、乾燥工程２８では、塗布装置２６に隣接して設けられた乾燥装置３０により乾燥された後、再び巻回されて円筒状のロール３２が得られる。このロール３２は、樹脂前駆体Ｐが一面に塗着された金属薄板１２が巻回されたものである。本実施例では、上記塗布工程２２および乾燥工程２８が、樹脂前駆体Ｐを金属薄板１２の一面に塗着する樹脂前駆体塗着工程３４を構成している。
【００３５】
図４において、円筒状のロール２４から引き出された長手状の金属薄板１２は、塗布装置２６および乾燥装置３０を通過させられるように送られた後、再び巻回されて円筒状のロール３２とされる。上記塗布装置２６は、たとえば塗布ロールを備え、それを通過する長手状の金属薄板１２の上面に流動性の樹脂前駆体Ｐを連続的に塗布する。また、上記乾燥装置３０は、再び巻回されて円筒状のロール３０とされたとき、少なくとも上記塗布された樹脂前駆体Ｐが金属薄板１２の下面に付着しない程度に、樹脂前駆体Ｐ中の溶媒を乾燥により除去する。本実施例では、上記塗布装置２６および乾燥装置３０が樹脂前駆体塗着装置３５を構成している。
【００３６】
次いで、熱処理工程３６では、たとえば図５に示す熱処理装置４０において、前記樹脂前駆体塗着工程３４において金属薄板１２の一面に塗着された樹脂前駆体Ｐが遠赤外線を用いて加熱されることによりその樹脂前駆体Ｐに縮重合すなわちイミド化（環化或いは閉環）が発生させられ、金属薄板１２の一面にポリイミド樹脂フィルム１４が生成される。
【００３７】
図５において、熱処理装置４０は、樹脂前駆体Ｐが一面に塗着された金属薄板１２をロール３２から所定の速度で巻き出す巻出装置４２と、この巻出装置４２から送り出された金属薄板１２を熱処理装置４０を通して所定の張力を維持しつつ一直線に沿って引出しそれを巻き取ってロール４４とする巻取装置４６と、通過させられる金属薄板１２の一面に塗着された樹脂前駆体Ｐを３５０乃至４００℃程度に所定時間加熱するトンネル状の炉本体４８と、その炉本体４８から出た金属薄板１２を冷却するための冷却装置５０とを備えている。本実施例では、上記巻出装置４２および巻取装置４６が金属薄板１２の搬送装置を構成している。なお、上記炉本体４８或いは冷却装置５０内などにおいて、搬送中の金属薄板１２が垂れて直線状とならない場合などには、その金属薄板１２の下面を支持する搬送ローラが用いられてもよい。
【００３８】
上記炉本体４８内には、図６に詳しく示すように、炉壁５１で囲まれた空間内において一直線に沿って水平方向に搬送される金属薄板１２の上面側および下面側に所定距離隔てて位置し且つその金属薄板１２に沿って僅かな隙間Ａを隔てて互いに隣接する複数個の平板状の加熱プレート（遠赤外線ヒータ）５２が配置されている。
【００３９】
この加熱プレート５２は、上記金属薄板１２の送り方向に直交する方向で長手状をなす金属製たとえばアルミニウム合金製のプレート本体５４と、そのプレート本体５４の金属薄板１２と対向する側の放射面全体に固着された遠赤外線放射体層５６と、プレート本体５４内にその長手方向に埋設された複数本の電気ヒータ５８と、窒素ガスのような不活性ガスを導くためにそれら電気ヒータ５８の間にそれと平行に形成されたガス路６０と、プレート本体５４の放射面においてガス路６０に連通するように穿孔された複数の噴射孔６２とを備えている。すなわち、上記加熱プレート５２には、金属薄板１２の上面および下面に向かって遠赤外線が放射されるように遠赤外線放射体層５６が設けられ、加熱プレート５２ににより加熱された不活性ガスが搬送中の金属薄板１２の表面および裏面に向かって噴射するようにガス路６０および噴射孔６２が設けられている。したがって、この熱処理装置４０すなわち熱処理工程３６では、遠赤外線を放射する加熱プレート５２から金属薄板１２の一面に向かって放射される熱輻射と、その加熱プレートに設けられた噴射孔６２から金属薄板１２の一面に向かって噴射される不活性ガスとを用いて、金属薄板１２の一面に塗布された樹脂前駆体Ｐが加熱されるようになっている。
【００４０】
上記遠赤外線放射体層５６には、II−IV族の金属酸化物セラミックス、非酸化物セラミックス、それらを含む複合材料などの主として主として遠赤外線を含む放射線を放射する遠赤外線放射体が含まれている。図７は、加熱プレート５２が３００℃ であるときの上記遠赤外線放射体層５６の放射波長および放射エネルギを示している。本実施例の遠赤外線放射体層５６では、２μｍから２０μｍの波長帯が有効波長帯である。図８は、前記樹脂前駆体Ｐおよびポリイミド樹脂の吸収率曲線を示しており、遠赤外線の波長帯特に上記２μｍから２０μｍの有効波長帯が効果的に吸収され、高効率の加熱が行われる。
【００４１】
上記炉本体４８内では、複数個の平板状の加熱プレート（遠赤外線ヒータ）５２が互いに隣接して配置されていることにより、炉壁５１と複数個の加熱プレートとで囲まれた排気空間６４が形成され、炉本体４８に接続された排気管６６がその排気空間６４と連通させられている。これにより、加熱プレート５２により加熱された不活性ガスが噴射孔６２から金属薄板１２の一面に塗着された樹脂前駆体Ｐに向かって噴射されると、その樹脂前駆体Ｐから発生して加熱プレート５２とその金属薄板１２の一面との間に滞留する揮発物は不活性ガスとともに金属薄板１２の間の隙間Ａを通して上記排気空間６４側へ送られ、排気管６６を通して除去されるようになっている。
【００４２】
上記のように、加熱される金属薄板１２を通過させるように炉本体４８内の加熱プレート５２で囲まれて形成されるトンネル状の中央空間６８と炉壁５１との間には、上記排気空間６４が介在させられて簡易的なマッフルが構成されているので、不活性ガスの置換は実質的に上記中央空間６８内でよいことから、従来の熱処理装置に比較して、置換時間や消費量が大幅に少なくなる。図９は、不活性ガスの初期の打ち込み流量が２００ｌ／ｍｉｎ、３５分経過時に数十ｌ／ｍｉｎとしたときの酸素濃度の変化を示している。５０分弱の時間で４０ｐｐｍ（フィルムローディング状態）が達成された。
【００４３】
以上のように構成された熱処理装置４０には、図示しない複数の温度センサから検出された炉本体４８内の各部位の温度に基づいて、たとえば図１０に示す温度（ヒートカーブ）となるように各加熱プレート５２の出力を制御する温度調節装置７０が設けられている。この温度調節装置７０により、不活性ガスの流量が２００ｌ／ｍｉｎであるとき、フィルムの幅方向の保持温度は３８０℃±２℃の精度が得られた。
【００４４】
図１１は、上記本実施例の熱処理装置４０のヒートカーブを、熱風加熱を用いる従来の熱処理装置のヒートカーブと対比して示す図である。本実施例の熱処理装置４０では、遠赤外線加熱を用いることから樹脂前駆体Ｐの塗膜の内部も同時に加熱されて内部の溶剤も速やかに抜け出ることができるので急昇温が可能であり、大幅な時間短縮ができた。これに対し、熱風加熱を用いる従来の熱処理装置では、樹脂前駆体Ｐの塗膜表面が先に硬化し、内部の溶剤が抜け難いので、ゾーン分割による温度制御によって緩やかなヒートカーブとしなければならず、処理時間が本実施例の熱処理装置４０に大して約倍程度となっていた。図１１において、ｔIN は金属薄板１２の搬入時点を示し、ｔOUT は金属薄板１２の搬出時点を示している。
【００４５】
上述のように、本実施例の可撓性ポリイミド金属積層板１０の製造方法或いは製造装置によれば、熱処理工程３６或いは熱処理装置４０において、金属薄板１２の一面に塗着された樹脂前駆体Ｐが遠赤外線を用いて加熱されることによりその樹脂前駆体Ｐに縮重合を発生させ、金属薄板１２の一面にポリイミド樹脂フィルム１４が生成される。このポリイミド樹脂フィルム１４の生成に際しては、遠赤外線による加熱で縮重合が行われるのであるが、その遠赤外線は樹脂前駆体Ｐの塗膜内部まで浸透して遠赤外線の放射エネルギが吸収され、塗膜全体が効率良く加熱されてイミド化が行われるので、短時間で均質なポリイミド樹脂フィルム１４が生成される。したがって、短時間で効率良く熱処理が行われ、熱設備が小型となる。
【００４６】
また、本実施例の可撓性ポリイミド金属積層板１０の製造方法或いは製造装置によれば、樹脂前駆体塗着工程３４或いは樹脂前駆体塗着装置３５において、ポリイミド樹脂フィルム１４の樹脂前駆体Ｐが金属薄板１２の一面に塗着された後、熱処理工程３６において、金属薄板１２の一面に塗着された樹脂前駆体Ｐが遠赤外線を用いて加熱されることによりその樹脂前駆体Ｐに縮重合を発生させ、金属薄板１の一面にポリイミド樹脂フィルム１４が生成される。このポリイミド樹脂フィルム１４の生成に際しては、遠赤外線は樹脂前駆体Ｐの塗膜内部まで浸透して遠赤外線の放射エネルギが吸収され、短時間で塗膜全体が効率良く加熱されてイミド化が行われる。
【００４７】
また、本実施例の可撓性ポリイミド金属積層板１０の製造方法或いは製造装置によれば、熱処理工程３６或いは熱処理装置４０では、遠赤外線を放射する加熱プレート５２から金属薄板１２の一面に向かって放射される熱輻射と、その加熱プレート５２に設けられた噴射孔６２から金属薄板１２の一面に向かって噴射される不活性ガスとを用いて、その金属薄板１２の一面に塗布された樹脂前駆体Ｐが加熱されるので、一層能率良く熱処理が行われる。また、上記噴射孔６２からの不活性ガスの噴射によって溶剤等の塗膜からの蒸発物、昇華物が速やかに除去されるので、金属薄板１２の一面に対流する蒸発物、昇華物によって塗膜への熱輻射の到達と塗膜の乾燥とが妨げられることがない。しかも、不活性ガスによって金属薄板の酸化が好適に防止されるので、銅などの金属を用いる場合において層表面処理を行わなくても半田の濡れ性が損なわれない。
【００４８】
また、本実施例において、樹脂前駆体Ｐは、酸無水物とジアミンとの反応によって合成されたポリアミド酸を含むものであるので、そのポリアミド酸の開環が閉環化されることによって、ポリイミド樹脂フィルムが好適に生成される。
【００４９】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
図１２は、前述の熱処理装置４０の他の例の熱処理装置８０の要部の構成を示す図である。図１２において、金属薄板１２を下面側から支持するために、その金属薄板１２を受ける複数本の搬送ローラ８２が炉本体４８に設けられている。これら複数本の搬送ローラ８２は、炉本体４８の長手方向の中央部ほど高く、炉本体４８の両端部すなわち入口および出口に近づくほど低くなる位置に配設されており、搬送ローラ８２上で搬送される金属薄板１２がその上面側すなわち樹脂前駆体Ｐ塗布側へ山形或いは凸曲線となる搬送路上を搬送させられるようになっている。なお、搬送ローラ８２が炉本体４８の長手方向の中央部に１本だけ設けられてもよい。本実施例では、上記巻出装置４２、搬送ローラ８２、および巻取装置４６が金属薄板１２の搬送装置を構成している。
【００５１】
本実施例では、前述の実施例と同様の効果が得られるのに加えて、搬送装置により金属薄板１２の上面側に山形となる搬送路上を搬送させられる過程で、一面に樹脂前駆体Ｐが塗着された長手状金属薄板１２が熱処理されることから、一面側に山形となる状態で熱処理が施されるので、ポリイミド樹脂フィルム１４と金属薄板１２との間の熱膨張差に起因する湾曲が好適に抑制される。
【００５２】
以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施例の２層型の可撓性ポリイミド金属積層板を示す断面図である。
【図２】３層型の可撓性ポリイミド金属積層板を示す断面図である。
【図３】図１の可撓性ポリイミド金属積層板の製造方法の要部を説明する工程図である。
【図４】図１の可撓性ポリイミド金属積層板を製造するに先立って、金属薄板の一面に流動性の樹脂前駆体Ｐを連続的に塗布する塗布装置と、塗布された樹脂前駆体Ｐを乾燥するための乾燥装置とを示す図である。
【図５】金属薄板の一面に塗着された樹脂前駆体Ｐに熱処理を施すための熱処理装置を示す図である。
【図６】図５の熱処理装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図７】図６の加熱プレートから放射される遠赤外線のスペクトルを示す図である。
【図８】図６の加熱プレートにより加熱される樹脂前駆体Ｐおよびポリイミド樹脂の吸収スペクトルを示す図である。
【図９】図５の熱処理装置の立ち上がり時点における不活性ガスの置換状態を示すタイムチャートである。
【図１０】図５の熱処理装置において温度制御されたヒートカーブを示す図である。
【図１１】図５の熱処理装置のヒートカーブを、熱風を用いて樹脂前駆体Ｐを熱処理する従来の熱処理装置のヒートカーブと対比して示す図である。
【図１２】本発明の他の実施例の熱処理装置の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０：可撓性ポリイミド金属積層板
１２：金属薄板
１４：ポリイミド樹脂フィルム
３４：塗着工程
３６：熱処理工程
４０：熱処理装置
５２：加熱プレート
６２：噴射孔
８２：搬送ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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