(57)【要約】【課題】回路加工後、ポリイミド層を介して金属配線が画像認識可能であることから、フリップチップ方式ではないインナーリードボンダで回路位置決めが可能となる、絶縁層の光透過性に優れたポリイミド金属積層板を提供する。【解決手段】１層以上の非熱可塑性ポリイミド層の片面に熱可塑性ポリイミド層が形成され、該熱可塑性ポリイミド層の表面に金属が積層されたポリイミド金属積層板において、熱可塑性ポリイミドと接合する金属の表面が粗化処理を施していないものであり、熱可塑性ポリイミドと接合する金属表面の表面積比（実際の表面積を、測定面が平滑であると仮定した場合の面積で割った値）が１．００１８以下であることを特徴とする金属積層板。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
１層以上の非熱可塑性ポリイミド層の片面に熱可塑性ポリイミド層が形成され、該熱可塑性ポリイミド層の表面に金属が積層されたポリイミド金属積層板において、
熱可塑性ポリイミドと接合する金属の表面が粗化処理を施していないものであり、熱可塑性ポリイミドと接合する金属表面の表面積比（実際の表面積を、測定面が平滑であると仮定した場合の面積で割った値）が１．００１８以下であることを特徴とする金属積層板。
【請求項２】
非熱可塑性ポリイミド層の厚みが５〜２５０μｍであり、かつ
熱可塑性ポリイミド層の厚みが０．５〜１０μｍである、請求項１記載のポリイミド金属積層板。
【請求項３】
金属が、銅、ニッケル、アルミニウム及びステンレス鋼、並びにそれらの合金からなる群から選ばれた少なくとも１種の金属である、請求項１又は２記載のポリイミド金属積層板。
【請求項４】
金属の厚みが２〜１５０μｍである請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリイミド金属積層板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＡＢテープ加工ラインで広く使用されている、Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｆｉｌｍ（以下ＣＯＦと略記する）用ポリイミド金属積層板に関するものである。詳しくは、回路加工後、インナーリードボンダを用いるチップ実装時の銅配線画像認識が良好な、ＣＯＦ用基材に適するポリイミド金属積層板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＯＦ基材としては、主にポリイミドフィルムに金属をスパッタして得られるポリイミド金属積層板が使用されてきた。しかしながらスパッタ方式の場合、金属層のピンホールにより歩留まりが悪化しやすく、ピンホールがないポリイミド金属積層板が望まれていた。
【０００３】
ピンホールがないポリイミド金属積層板としては、圧延銅箔や電解銅箔とポリイミドを積層したフレキシブル回路基板がある。フレキシブル回路基板は、ポリイミドが積層される側の金属箔表面の表面形状がポリイミドに転写するため、金属箔の表面形状が粗い場合、ポリイミドの金属箔が積層されていない側からフィルムを介して金属配線を見ることは光の乱反射により困難であるという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、フリップチップボンダによるチップ実装を採用しているＴＡＢラインは、チップと金属配線の位置決めの際、金属配線側から金属配線位置を画像認識するため、位置決めが可能である。しかし、フリップチップ方式ではないインナーリードボンダを採用しているＴＡＢラインにおいては、回路加工後のチップ実装時に、ポリイミド層の金属箔が積層されていた側の反対面から、ポリイミド層を介して配線位置を画像認識するため、金属箔の粗度が粗い場合、画像認識は困難である。画像認識を良好にするためには、ポリイミド金属積層体を形成した後、金属箔を完全にエッチングさせ光透過性を測定したときに、６００ｎｍの波長の光を５５％以上、好ましくは６０％以上透過させることが画像認識性を高めるために望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、１層以上の非熱可塑性ポリイミド層の片面に熱可塑性ポリイミド層が形成され、該熱可塑性ポリイミド層の表面に金属が積層されたポリイミド金属積層板において、表面積比（実際の表面積を、測定面が平滑であると仮定した場合の面積で割った値）が１．００１８以下である金属箔にポリイミドを積層することにより、回路加工後も金属箔が積層してあった反対側の面からポリイミドフィルムを介して回路を画像認識できること、即ち金属箔を完全にエッチングさせ光透過性を測定したときに、６００ｎｍの波長の光を５５％以上透過させることができることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
即ち、本発明は、１層以上の非熱可塑性ポリイミド層の片面に熱可塑性ポリイミド層が形成され、該熱可塑性ポリイミド層の表面に金属が積層されたポリイミド金属積層板において、熱可塑性ポリイミドと接合する金属の表面が粗化処理を施していないものであり、熱可塑性ポリイミドと接合する金属表面の表面積比（実際の表面積を、測定面が平滑であると仮定した場合の面積で割った値）が１．００１８以下であることを特徴とする金属積層板に関するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、フリップチップ方式ではないインナーリードボンダで回路位置決めが可能となる、即ちポリイミド層を介して金属配線が画像認識可能な、ポリイミド層の光透過性に優れたポリイミド金属積層板を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明を詳しく説明する。
本発明にいうポリイミド金属積層板は、非熱可塑性ポリイミド層の片面に熱可塑性ポリイミドまたは該熱可塑性ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸を含むワニスを塗布し、乾燥・キュアして熱可塑性ポリイミド層を形成し、さらに熱可塑性ポリイミド層の表面に、特定の表面形状を有する金属箔の該面を熱圧着することにより製造される。
【０００９】
本発明で使用する金属としては、具体例として銅及び銅合金、ステンレス鋼及びその合金、ニッケル及びニッケル合金（４２合金も含む）、アルミニウム及びアルミニウム合金等が挙げられる。好ましくは銅及び銅合金である。
【００１０】
また、熱可塑性ポリイミド層と接合する面の金属の表面形状は、ポリイミド金属積層板の性能に大きな影響を及ぼす。本発明で使用する金属は、熱可塑性ポリイミドと接合する金属の表面が粗化処理を施していないものであるが、金属の表面が粗化処理を施していない表面形状の表現方法の１つである最大表面粗度が小さくても、表面凹凸密度が多い場合、チップ搭載時、回路加工後の銅配線の画像認識が困難となる場合があり、その場合はＣＯＦ用基材として好ましくない。
【００１１】
本発明では、かかる観点から、熱可塑性ポリイミド層と接合する側の金属の表面形状を、実際の表面積を、測定面が平滑であると仮定した場合の面積で割った値（以下、表面積比とする）で規定し、表面積比が１．００１８以下である金属を選定して使用することが重要である。
【００１２】
また、金属の厚みは、テープ状に利用できる厚みであれば制限はないが、２〜１５０μｍが好ましく利用できる。使用可能な市販の金属箔としては、例えば、古河サーキットフォイル株式会社製、商品名：Ｆ０−ＷＳ（電解銅箔）、や、三井金属鉱業株式会社製ＶＬＰ箔（無粗化処理銅箔）等が挙げられる。
【００１３】
熱可塑性ポリイミド層を形成する熱可塑性ポリイミドとしては、特定のジアミンと特定のテトラカルボン酸二無水物から合成される組成物が利用できる。特定のジアミンとして、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（以下、ＡＰＢと略す）、４，４−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル（以下、ｍ−ＢＰと略す）及び、３，３’−ジアミベンゾフェノン（以下、ＤＡＢＰと略す）から選ばれた少なくとも一種のジアミンが好ましい。
【００１４】
特定のテトラカルボン酸二無水物として、３，３’，４，４’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物（以下、ＯＤＰＡと略す）、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（以下、ＢＴＤＡと略す）、ピロメリット酸二無水物（以下、ＰＭＤＡと略す）、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（以下、ＢＰＤＡと略す）から選ばれる少なくとも一種のテトラカルボン酸二無水物が好ましい。
【００１５】
言いかえれば、本発明の熱可塑性ポリイミドは、ＡＰＢ、ｍ−ＢＰ、ＤＡＢＰからなるジアミン群から選ばれる少なくとも一種のジアミン成分と、ＯＤＰＡ、ＢＴＤＡ、ＰＭＤＡ及ぶＢＰＤＡからなる群から選ばれる少なくとも一種のテトラカルボン酸二無水物成分を用いて得られる重縮合ポリマーを使用することが好ましい。ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物の反応モル比は、通常、０．７５〜１．２５の範囲である。
【００１６】
非熱可塑ポリイミド層を形成する非熱可塑ポリイミドは、特定のジアミンと特定のテトラカルボン酸二無水物から合成される組成物が利用できる。特定のジアミンとして、ｏ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノフェニルエーテル、３，４−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテルが挙げられる。これらは、単独または２種類以上使用しても良い。また、前記のアミン化合物を併用する場合、特定のジアミン成分の使用量は、少なくとも７０モル％以上、好ましくは８０モル％以上である。
【００１７】
特定のテトラカルボン酸二無水物として、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、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸等が挙げられる。これらは、単独または、二種類以上使用してもよい。
【００１８】
また、非熱可塑性ポリイミドとして市販の非熱可塑性ポリイミドフィルムが使用できる。使用可能な市販の非熱可塑性ポリイミドフィルムとしては、例えば、ユーピレックスＳ、ユーピレックスＳＧＡ、ユーピレックスＳＮ（宇部興産株式会社製、商品名）、カプトンＨ、カプトンＶ、カプトンＥＮ（東レ・デュポン株式会社製、商品名）、アピカルＡＨ、アピカルＮＰＩ、アピカルＨＰ（鐘淵化学工業株式会社製、商品名）が挙げられる。非熱可塑性ポリイミドの表面はプラズマ処理、コロナ放電処理等を施しもよい。
【００１９】
熱可塑性のポリイミド層の厚みは、目的により選択され制限はないが、０．５〜１０μｍの範囲が好適である。非熱可塑性ポリイミド層の厚みは、目的により制限はないが、５〜２５０μｍの範囲が好適に利用できる。
【００２０】
さらに、市販の非熱可塑性ポリイミドフィルムの、熱可塑性ポリイミド層を積層しない側に、非熱可塑性ポリイミドを積層してもよい。
【００２１】
本発明により提供されるポリイミド金属積層板は、回路加工後、ポリイミド層の金属が積層されない面から金属配線を画像認識でき、インナーリードボンダでのチップ実装時の位置決めが可能となる。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
なお、実施例に示した金属の表面積比、銅配線認識性については下記の方法により測定した。
（１）表面積比
セイコーインスツルメンツ株式会社製Ｎａｎｏｐｉｃｓ（接触型の表面形状測定装置）により、サンプルの表面形状を測定し、実際の表面積を、測定面が平滑であると仮定した場合の面積で割って、表面積比として算出した。
（２）光透過率（％）
試料は金属を４０℃の液温に管理された酸化第二鉄塩酸溶液でエッチング除去後洗浄・乾燥したものを用い、光透過率測定装置（日本分光製ＵＶ−Ｖｉｓ−ＮＩＲ）を用いて、波長２００ｎｍから８５０ｎｍの光をサンプルに透過させ、透過した光のうち直線透過光を観測する。その後、６００ｎｍにおける光透過率を求める。
【００２３】
また、実施例に用いた溶剤、酸二無水物、ジアミンの略称は以下の通りである。
ＤＭＡｃ：Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド
ＮＭＰ：Ｎ−メチル−２−ピロリドン
ＡＰＢ：１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン
ＢＴＤＡ：３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物
ＰＰＤ：ｐ−フェニレンジアミン
ＯＤＡ：４，４’−ジアミノジフェニルエーテル
ｍ−ＢＰ：４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル
ＰＭＤＡ：ピロメリット酸二無水物
ＢＰＤＡ：３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
【００２４】
合成例１
＜熱可塑性ポリイミド樹脂の前駆体の合成＞
撹拌機及び窒素導入管を備えた容器に、溶媒としてＤＭＡｃ１７１８．６ｇを加え、これにＡＰＢ１４６．２ｇを加え、溶解するまで室温にて撹拌を行った。その後、ＢＴＤＡ１５７．１ｇを加え、６０℃において撹拌を行い、ポリアミック酸溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液はポリアミック酸の含有率が１５重量％であり、２５℃でのＥ型粘度は０．５Ｐａ・ｓであった。
【００２５】
合成例２
＜非熱可塑性ポリイミド樹脂の前駆体の合成＞
撹拌機及び窒素導入管を備えた容器に、溶媒としてＤＭＡｃ８４６．９ｇとＮＭＰ３６２．９ｇを加え、これにＰＰＤ１６．２ｇ（３０ｍｏｌ％）、及び、ＯＤＡ４９．１ｇ（４９ｍｏｌ％）を加え、撹拌しながら５０〜６０℃に加熱して溶解させた。その後、氷で約３０℃になるまで冷却した後、ＢＰＤＡ２５．１ｇを加え６０℃に加熱し約２時間撹拌を行った。さらに、ｍ−ＢＰ３８．７ｇ（２１ｍｏｌ％）を加え６０℃に温度を保ちながら撹拌を行った。最後にＰＭＤＡ８４．４ｇを加え６０℃で２時間撹拌を行い、ポリアミック酸溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液はポリアミック酸の含有率が１５重量％であり、２５℃でのＥ型粘度は０．４Ｐａ・ｓであった。
【００２６】
実施例１
市販のポリイミド樹脂フィルム（東レ・デュポン株式会社製、商品名：カプトン１００ＥＮ）を用い、第一面に合成例１のポリアミック酸溶液（以下、ワニスと呼ぶ）をロールコーターにより乾燥後の厚さで４μｍになるように塗布し、１５０℃で２分乾燥後、第二面に合成例２のワニスをロールコーターにより乾燥後の厚さで５μｍになるように塗布し、７０℃で５分、１１０℃で５分乾燥後、１４０℃で２分、１８０℃で５分、２６５℃で２分、エアーフロート方式の乾燥炉にて乾燥を行い、第一面が熱可塑性ポリイミド樹脂層である絶縁フィルムを得た。
その後、市販の銅箔（古河サーキットフォイル（株）製、商品名：Ｆ０−ＷＳ（厚み９μｍあるいは１２μｍ）、あるいは三井金属鉱業（株）製、ＶＬＰ箔・粗化処理無し銅箔（厚み１２μｍ））に、それぞれロールラミネーターにより２４０℃で圧力１．５ＭＰａの条件で、金属箔と絶縁フィルムを張り合わせ、その後、バッチ式のオートクレーブにて温度２８０℃、４時間窒素雰囲気下でアニールを行い、フレキシブル金属積層体を得た。
【００２７】
作成したそれぞれのフレキシブル金属積層体を用いて、表面積比と光透過率を前述のように測定した結果、表１のようになった。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
以上の結果より、表面積比が１．００１８以下である場合に、回路加工後も金属箔が積層してあった反対側の面からポリイミドフィルムを介して回路を画像認識できること、即ち金属箔を完全にエッチングさせ光透過性を測定したときに、６００ｎｍの波長の光を５５％以上透過させることができることが明らかとなった。