(57)【要約】    【課題】屈曲性に優れたフレキシブル銅張積層板を生産性良く製造する方法を提供すること。    【解決手段】少なくとも銅箔と絶縁層を有するフレキシブル銅張積層板の製造方法であって、前記銅箔を、引張弾性率が熱処理前の５５％以下となるまで熱処理する工程を有することを特徴とするフレキシブル銅張積層板の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも銅箔と絶縁層を有するフレキシブル銅張積層板の製造方法であって、前記銅箔を、引張弾性率が熱処理前の５５％以下となるまで熱処理する工程を有することを特徴とするフレキシブル銅張積層板の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁層がベースフィルムと接着剤層を有し、ベースフィルムと銅箔とを接着剤層を介して積層することを特徴とする請求項１記載のフレキシブル銅張積層板の製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の製造方法により得られるフレキシブル銅張積層板であって、接着剤層の表面硬さ（ダイナミック硬さ）が７．０以下であることを特徴とするフレキシブル銅張積層板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも銅箔と絶縁層を有するフレキシブル銅張積層板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブル銅張積層板は、携帯電話ヒンジ部分や、柔軟性、高密度実装が要求される電子機器回路基板に広く用いられている。近年、電子機器の小型化、高性能化に伴い、回路の配線ピッチは微細化し、収納時の折り曲げ角度も鋭くなる傾向にある。これにより電子機器に使用されるフレキシブル銅張積層板にも従来よりも高い屈曲性が求められている。
【０００３】
このような背景のもと、銅箔の厚みを薄くして、屈曲の差異の曲げ部外周に生じる歪みを減少させて屈曲性を向上させたフレキシブル銅張積層板が提案されている。しかしながら、銅箔の厚みを薄くすることにより、製造工程においてシワ等の外観不良が発生しやすく、銅箔の導電体としての抵抗値が上昇すること、設計に制約を受けることなどの理由により限界がある。そこで、銅箔の厚み調整によらずとも屈曲性に優れる圧延銅箔が提案されている。
【０００４】
例えば、圧延面のＸ線回折で求めた（２００）面の強度（Ｉ）が、微粉末銅のＸ線回折で求めた（２００）面の強度（Ｉ０）に対し、Ｉ／Ｉ０＞２０である立方体集合組織を有する圧延銅箔が提案されている。かかる圧延銅箔を得るための方法として、最終冷間圧延の直前の焼鈍を、この焼鈍で得られる再結晶粒の平均粒径が５〜２０μｍになる条件下で行い、次の最終冷間圧延での圧延加工度を９０％以上とすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、かかる方法により結晶方位を制御した圧延銅箔は軟らかく、高速で銅箔とフィルムを貼りあわせるラミネート工程や、その後の熱処理工程において、張力などの調整が困難となり、フレキシブル銅張積層板の生産性の低下が生じる場合がある。また、銀を０．０１００〜０．０４００ｗｔ％含む圧延銅箔が提案されている（例えば、特許文献２参照）。銀を含むことにより耐熱性を有し、結晶方位を制御しても適度な軟化特性を有することから、フレキシブル銅張り積層板の生産性が良好となる。しかしながら、前述した電子機器の小型化、高性能化により、さらに屈曲性の向上したフレキシブル銅張積層板が要求されている。
【特許文献１】特許第３００９３８３号公報
【特許文献２】特開２０００−２１２６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記課題に鑑み、本発明は、屈曲性に優れたフレキシブル銅張積層板を生産性良く製造する方法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】
【０００６】
本発明は、少なくとも銅箔と絶縁層を有するフレキシブル銅張積層板の製造方法であって、前記銅箔を、引張弾性率が熱処理前の５５％以下となるまで熱処理する工程を有することを特徴とするフレキシブル銅張積層板の製造方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、屈曲性に優れたフレキシブル銅張積層板を、生産性良く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、少なくとも銅箔と絶縁層を有するフレキシブル銅張積層板の製造方法に関し、銅箔を、引張弾性率が熱処理前の５５％以下となるまで熱処理する工程を有することを特徴とする。かかる工程を有することにより、シワ、打痕等外観不良の発生しにくい程度に硬い銅箔を使用した場合であっても熱処理により軟化させることができ、屈曲性に優れたフレキシブル銅張積層板を得ることができる。このような熱処理工程としては、１００〜２５０℃の温度範囲で、３〜７時間保持する工程が有利である。
【０００９】
また、本発明は、前記絶縁層がベースフィルムと接着剤層を有するフレキシブル銅張り積層板の製造方法であって、ベースフィルムと銅箔とをラミネート工程により貼り合わせ、次いで熱処理する工程を有することが好ましい。この熱処理工程で前記銅箔が再結晶化するが、ここでは引張弾性率が熱処理前の５５％以下となるまで熱処理する。
【００１０】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
【００１１】
本発明において、フレキシブル銅張積層板は、少なくとも銅箔と絶縁層を有する。前記絶縁層は、ベースフィルムと接着剤層を有することが好ましい。銅箔を絶縁層の片面にのみ有するものであっても、両面に有するものであってもよい。このフレキシブル銅張積層板は、フレキシブルプリント配線基板用として好適に使用される。
【００１２】
本発明のフレキシブル銅張積層板の製造方法は、銅箔を、引張弾性率が熱処理前の５５％以下となるまで熱処理する工程を有する。絶縁層がベースフィルムと接着剤層を有する場合、ベースフィルムと銅箔とを接着剤層を介して積層することができる。この場合、ベースフィルムと銅箔とを接着剤層を介しラミネート工程により貼り合せ、次いで、銅箔を、引張弾性率が熱処理前の５５％以下となるまで熱処理することが好ましい。この熱処理は、接着剤層の硬化処理と同時に行うことが好ましい。熱処理は１００℃以上で、３時間以上行われることが多いが、これに限定されるものではない。好ましい熱処理条件は、１００〜２５０℃で３〜７時間であり、接着剤層の熱硬化反応が完了する条件とすることがよい。この条件で熱処理することにより、銅箔の引張弾性率を熱処理前の５５％以下に調整することができる。また、処理温度を２５０℃以下、処理時間を７時間以下とすることにより、接着剤層の硬化を適度な範囲に保ち、得られるフレキシブル銅張積層板の屈曲性をより向上させることができる。
【００１３】
本発明のフレキシブル銅張積層板の製造方法としては、例えば、銅箔表面に熱硬化性接着剤層を形成し、これをベースフィルムの両側に貼り合わせる方法、ベースフィルムの両面に接着剤層を形成し、ついで銅箔を両側に同時に貼り合わせる方法（両面同時ラミネート法）、ベースフィルムの片面に接着剤層を介して銅箔を貼り合わせた後、反対面に接着剤層を介して銅箔を貼り合わせる方法（逐次ラミネート法）などが挙げられる。いずれの方法でも特に限定はされないが、設備の簡便性や、得られるフレキシブル銅張積層板の平面性・寸法安定性などの点から、逐次ラミネートが好ましい。
【００１４】
熱処理は、例えば、銅箔をベースフィルムの片面または両面に接着剤層を介して貼り合わせた後、片面のみまたは両面の接着剤層が未硬化状態にあるものを加熱炉に入れて行う。このとき、ラミネート工程で巻き取ったロールをそのまま加熱炉に入れても、別のロールに巻き直した後に加熱炉に入れてもよいが、シワなどの外観不良を防止する観点からは、径の大きいロールに弱い張力で巻き直した後に熱処理することが好ましい。
【００１５】
熱処理工程において、長尺ロールものを用いる場合、これらの全長、全件に均一に長時間圧力をかけるためには、気相式が好ましい。長時間加熱により銅箔表面が酸化する場合、不活性ガスを用いてもよい。不活性ガスとしては、空気や窒素、アルゴンなどが挙げられ、これらを２種以上用いてもよい。
【００１６】
本発明のフレキシブル銅張積層板に好ましく使用される銅箔としては、厚さ８〜３５μｍの圧延銅箔が挙げられる。銅箔厚さが８μｍ以上であれば、フレキシブル銅張積層板の製造時、張力の調整が容易である。１２μｍ以上がより好ましい。また、３５μｍ以下であれば、より屈曲性に優れたフレキシブル銅張積層板を得ることができる。１８μｍ以下がより好ましい。
【００１７】
また、熱処理後の銅箔の引張弾性率は、屈曲時のサンプルが均一に湾曲した形状を保持し、局所的な応力の発生を抑制する理由から４０ＧＰａ以下であることが好ましい。また、熱処理前の引張強度は、配線が屈曲時発生する繰返し応力に耐え、断線しない強度である４８０ＭＰａ以上であることが好ましい。
【００１８】
また、銅箔表面に粗化処理またはメッキ処理などの表面処理が施されていることが好ましい。表面処理により銅箔の絶縁層との接着性が向上し、繰り返し屈曲時の銅箔剥がれを抑制することができる。また、防錆の効果により銅配線間の絶縁性を向上できる。
【００１９】
このような銅箔としては、例えば、株式会社日鉱マテリアルズ社製ＢＨＹ−ＨＡ箔を挙げることができる。
【００２０】
本発明のフレキシブル銅張積層板に好ましく用いられるベースフィルムとしては、“カプトン”（登録商標）、“アピカル”（登録商標）、“ユーピレックス”（登録商標）などに代表されるポリイミドフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリフエリレンサルファイドフィルム、アラミドフイルム、ポリアミドイミドフィルムなどや、アラミド不織布に樹脂を含浸したフレキシブル材料などを挙げることができる。また、本発明のフレキシブル銅張積層板に好ましく用いられる接着剤層を形成する接着剤としては、フェノールブチラール系、ポリアミドエポキシ系、ポリアミドフェノール系、ＮＢＲエポキシ系、熱可塑性ポリイミド系接着剤を挙げることができる。
【００２１】
接着剤層の表面硬さは、屈曲時の変形による銅箔へかかる局所的な応力を抑制する点から ダイナミック硬さ７．０以下であることが望ましい。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお実施例における評価方法は次のとおりである。
【００２３】
銅箔弾性率試験方法
銅箔弾性率は、東洋ボールドウィン社製万能型引張試験機（ＵＴＭ−４−１００）により測定した。測定方法はＩＰＣ−ＴＭ−６５０に記載されている。フレキシブル銅張積層板に使用した銅箔と同じ種類、Ｌｏｔの銅箔のみを、フレキシブル銅張積層板の製造工程と同じ条件で熱処理したのち、試験片幅：１２７ｍｍ、試験片長さ：１０１．６ｍｍ、引張速度：５ｍ／分、チャート速度：５０ｍ／分の条件で試験を行った。
【００２４】
接着剤表面硬さ試験方法
銅張積層板の銅箔をエッチングにより除去し、接着剤層の表面を島津製作所製ダイナミック超微小硬度計  ＤＵＨ−Ｗ２０１Ｓにより測定した。測定モード：負荷−序荷試験、荷重：１ｍＮ、負荷速度：０．０９４８ｍＮ／秒、保持時間：２秒の条件で負荷を与え圧子の進入深さを測定した。負荷終了時の深さから、（式）３．８５８４Ｐ／ｈ２（Ｐ：荷重、ｈ：負荷終了時の深さ）により接着剤表面硬さを算出した。
【００２５】
ＭＩＴ屈曲試験方法
東洋精機製作所製の装置により、ＭＩＴ屈曲試験を行った。試験片幅：９ｍｍ、試験片長さ：９０ｍｍ、回路幅／絶縁幅＝１５０μｍ／２００μｍ、試験片採取方向：試験片の長さが機械方向と平行になるように採取、屈率半径ｒ２＝０．８ｍｍ、振動ストローク：２０ｍｍ、振動速度：１５００回／分、おもりの重さ：２５０ｇ、折り曲げ角度：９０±２°の条件下で屈曲を繰り返し、試験片が断線するまでの回数を屈曲回数とした。
【００２６】
ＩＰＣ屈曲試験方法
信越エンジニアリング（株）製の装置により、ＩＰＣ屈曲試験を行った。試験片幅：８ｍｍ、試験片長さ：１５０ｍｍ、回路幅／絶縁幅＝１５０μｍ／２００μｍ、試験片採取方向：試験片の長さが機械方向と平行になるように採取、曲率ｒ１＝１．２５ｍｍ、振動ストローク：２０ｍｍ、振動速度：６０回／分の条件で試験を行い、試験片の電気抵抗値が初期値の５％を超えるまでの回数を屈曲回数とした。
【００２７】
実施例１〜５
厚み１８μｍの粗化処理した圧延銅箔である日鉱マテリアルズ社製ＢＨＹ−ＨＡ箔に、ＮＢＲエポキシ系接着剤を塗布した。次に、その上にラミネート工程により厚み１２．５μのポリイミドフィルムである東レ・デュポン社製５０ＨＰを積層した。この積層体を表１に示す条件で熱処理し、絶縁層厚み２２．５μｍの片面銅張積層板を得た。この結果を表１に示す。いずれの条件でも熱処理後の銅箔弾性率は４０ＧＰａ以下、熱処理前の５１％以下となり、屈曲特性はＭＩＴで２７００回以上、ＩＰＣで７２０００回以上の高い特性を示した。
【００２８】
比較例１〜２
厚み１８μｍの粗化処理した圧延銅箔である日鉱マテリアルズ社製ＢＨＹ−２２Ｂ−Ｔ箔を使用し、実施例１と同様にラミネート積層した。この積層体を表１に示す条件で熱処理し、絶縁層厚み２２．５μｍの片面銅張積層板を得た。この結果を表１に示す。比較例１では、熱処理後の銅箔弾性率は４６ＧＰａで熱処理前の７０％となり、屈曲特性はＭＩＴで１７００回、ＩＰＣで１４０００回であった。比較例２では、熱処理後の銅箔弾性率は５５ＧＰａで熱処理前の８３％となり、屈曲特性はＭＩＴで１５００回、ＩＰＣで１１０００回であった。
【００２９】
比較例３
厚み１８μｍの粗化処理した電解銅箔である三井金属鉱業社製３ＥＣ−Ｍ３Ｓ−ＨＴＥ箔を使用し、実施例１と同様にラミネート積層した。この積層体を表１に示す条件で熱処理し、絶縁層厚み２２．５μｍの片面銅張積層板を得た。この結果を表１に示す。熱処理後の銅箔弾性率は３０ＧＰａで熱処理前の６０％となり、屈曲特性はＭＩＴで１２００回、ＩＰＣで８０００回であった。
【００３０】
比較例４
厚み１８μｍの粗化処理した圧延銅箔である日鉱マテリアルズ社製ＢＨＹ−ＨＡ箔を使用し、実施例１と同様にラミネート積層した。この積層体を表１に示す条件で熱処理し、絶縁層厚み２２．５μｍの片面銅張積層板を得た。この結果を表１に示す。熱処理後の銅箔弾性率は６０ＧＰａで熱処理前の７６％となり、屈曲特性はＭＩＴで１８００回、ＩＰＣで１２０００回であった。
【００３１】
【表１】
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