(57)【要約】【課題】フレキシブル銅張積層板の製造時における銅箔の操作性および応力緩和性能が良好であると共に、フレキシブル銅張積層板の柔軟性および耐折性が良好で、且つ精密なパターニングが可能なフレキシブル銅張積層板を実現する。【解決手段】フレキシブル銅張積層板１は、ポリイミド系樹脂層を含むベース層６と、このベース層６の片面に接合された銅箔層２とを備えている。銅箔層２は電解銅箔からなる。この電解銅箔の特性は、３２０℃の温度で３０分間の特定の熱処理を行ったとすると、特定の熱処理の前における電解銅箔の抗張力の値が４５０〜５００ＭＰａの範囲内にあり、且つ特定の熱処理の前における電解銅箔の抗張力を特定の熱処理の後における電解銅箔の抗張力で除した値が２．５〜３．３の範囲内となるものである。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミド系樹脂層を含むベース層と、前記ベース層の片面または両面に接合された１つまたは２つの銅箔層とを備えたフレキシブル銅張積層板であって、
前記銅箔層は電解銅箔からなり、前記電解銅箔の特性は、３２０℃の温度で３０分間の特定の熱処理を行ったとすると、前記特定の熱処理の前における前記電解銅箔の抗張力の値が４５０〜５００ＭＰａの範囲内にあり、且つ前記特定の熱処理の前における前記電解銅箔の抗張力を前記特定の熱処理の後における前記電解銅箔の抗張力で除した値が２．５〜３．３の範囲内となるものであることを特徴とするフレキシブル銅張積層板。
【請求項２】
前記銅箔層の厚みは３〜３５μｍの範囲内にあり、前記ベース層の厚みを前記銅箔層の厚みで除した値は０．７〜２０の範囲内にあ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。
【請求項３】
前記ベース層は１以上のポリイミド系樹脂層のみによって構成されており、前記銅箔層に対するエッチング処理の前後におけるフレキシブル銅張積層板の寸法変化率は±０．１％以内であることを特徴とする請求項１または２記載のフレキシブル銅張積層板。
【請求項４】
ポリイミド系樹脂層を含むベース層と、前記ベース層の片面または両面に接合された１つまたは２つの銅箔層とを備えたフレキシブル銅張積層板を製造する方法であって、
前記銅箔層となる銅箔の上にポリイミド系樹脂の溶液またはポリイミド系樹脂の前駆体樹脂の溶液を直接塗布することによって、前記銅箔の上に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層を前記ベース層とするために、前記銅箔および樹脂層に対して熱処理を施す工程とを備え、
前記銅箔として電解銅箔を用いると共に、前記電解銅箔の特性は、３２０℃の温度で３０分間の特定の熱処理を行ったとすると、前記特定の熱処理の前における前記電解銅箔の抗張力の値が４５０〜５００ＭＰａの範囲内にあり、且つ前記特定の熱処理の前における前記電解銅箔の抗張力を前記特定の熱処理の後における前記電解銅箔の抗張力で除した値が２．５〜３．３の範囲内となるものであ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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばフレキシブル基板として利用されるフレキシブル銅張積層板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フレキシブル銅張積層板は、銅箔層と絶縁樹脂層とを積層して構成されたもので、屈曲性や柔軟性を有している。このフレキシブル銅張積層板は、高密度実装が要求される電子機器におけるフレキシブル基板として広く利用されている。代表的なフレキシブル銅張積層板としては、絶縁樹脂層の材料にポリイミド系樹脂を使用したものがあり、このフレキシブル銅張積層板は、その耐熱性、寸法安定性に優れていることから多く使用されている。
【０００３】
このようなフレキシブル銅張積層板は、例えば特許文献１や特許文献２に記載されている。また、特許文献１には、次のような両面導体ポリイミド積層板の製造方法が記載されている。この製造方法では、まず、第１の金属箔上にポリイミド前駆体樹脂層を設け、次に、これらを熱処理してポリイミド前駆体樹脂層をポリイミド系樹脂層に変える。次に、加熱加圧下で、ポリイミド系樹脂層における第１の金属箔とは反対側の面に第２の金属箔を積層して、両面導体ポリイミド積層板を製造する。
【０００４】
また、特許文献２には、次のようなフレキシブル金属箔積層体の製造方法が記載されている。この製造方法では、まず、熱圧着性ポリイミドフィルムと金属箔とを積層して長尺状の積層体を形成する。次に、１５０℃以上の温度、好ましくは１５０℃以上で熱圧着性ポリイミドのガラス転移温度より低い温度で熱アニール処理を行って、熱圧着性ポリイミドフィルムと金属箔とを圧着する。
【０００５】
ところで、フレキシブル銅張積層板における銅箔層に用いられる銅箔としては、圧延銅箔と、電解法によって製造される電解銅箔とが知られている。
【０００６】
近年、電子機器のメモリ容量の増加に伴い、電子機器では、配線の狭ピッチ化や、高密度実装化が進んでいる。それに伴い、フレキシブル基板として利用されるフレキシブル銅張積層板に対する機械的物性の要求水準もより高くなってきている。また、最近の高密度実装化に伴い、電子機器の筐体内に収納されるフレキシブル銅張積層板では、屈曲部が増えると共に、屈曲部を形成する２つの面のなす角度が小さくなってきている。
【０００７】
一般的に、電解銅箔は、圧延銅箔に比べて、より精密なパターニングが可能である。そのため、上述の配線の狭ピッチ化に対応するには、フレキシブル銅張積層板における銅箔層に用いられる銅箔としては電解銅箔が良いと考えられている。
【０００８】
特許文献３には、所定の電解液を用いることによって、電解銅箔の精密なパターニングに適した電解銅箔の粗面のロープロファイル化（粗さの低下）を実現でき、且つ常温と高温での伸び率が大きく、抗張力が大きい電解銅箔を製造する技術が記載されている。
【０００９】
また、特許文献４には、所定の電解液を用いることによって、常温と高温での伸び率が大きく、圧延銅箔と同等以上の機械的性質を備えた電解銅箔を製造する技術が記載されている。
【００１０】
【特許文献１】
特許第３０３４８３８号公報
【特許文献２】
特開２００１−２７００３５号公報
【特許文献３】
特開平８−５３７８９号公報
【特許文献４】
特開平６−１０１８１号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、配線の狭ピッチ化に対応するには、フレキシブル銅張積層板における銅箔層に用いられる銅箔としては電解銅箔が良いと考えられる。しかしながら、電解銅箔は、剛直性が高く、抗張力が大きく、延性が低い。そのため、従来、電解銅箔を用いて製造されたフレキシブル銅張積層板は、銅箔の延性疲労によって配線が断線し易く、電気的信頼性が得られないものが多かった。
【００１２】
フレキシブル銅張積層板の耐折性を高めるために、抗張力の小さい電解銅箔を用いてフレキシブル銅張積層板を製造することも考えられる。しかしながら、抗張力の小さい銅箔を用いると、フレキシブル銅張積層板の製造時における銅箔のテンションの調整が難しくなる等、銅箔の取り扱いに注意が必要になり、その結果、フレキシブル銅張積層板の生産性が低下する。
【００１３】
このような背景から、これまでは、銅箔層における良好な延性とフレキシブル銅張積層板における良好な耐折性が得られ、且つ精密なパターニングが可能なフレキシブル銅張積層板を製造する方法として、例えば、以下の方法が用いられていた。それは、比較的抗張力が大きい電解銅箔を用いてフレキシブル銅張積層板を製造すると共に、電解銅箔を薄くすることによってフレキシブル銅張積層板全体の柔軟性を高めて、抗張力が大きい電解銅箔を用いることによるフレキシブル銅張積層板の物性の劣化を補うという方法である。しかし、この方法では、フレキシブル銅張積層板の設計が制約を受けるという問題点がある。そのため、電解銅箔の厚みの調整に依らずとも、上記の良好な延性および良好な耐折性が得られ、且つ精密なパターニングを可能にするフレキシブル銅張積層板の開発が望まれている。
【００１４】
特許文献３に記載された技術によって製造される電解銅箔や、特許文献４に記載された技術によって製造される電解銅箔は、いずれも抗張力が大きい。このような抗張力が大きい電解銅箔を用いてフレキシブル銅張積層板を製造する場合には、フレキシブル銅張積層板の柔軟性を高めるために、上述のようにフレキシブル銅張積層板の設計が制約を受けるという問題が生じる。また、抗張力が大きい電解銅箔は、柔軟性に乏しいためフレキシブル銅張積層板とした場合に屈曲特性に劣るという問題点がある。
【００１５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、フレキシブル銅張積層板の製造時における銅箔の操作性および応力緩和性能が良好であると共に、フレキシブル銅張積層板の柔軟性および耐折性が良好で、且つ精密なパターニングが可能なフレキシブル銅張積層板およびその製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明のフレキシブル銅張積層板は、ポリイミド系樹脂層を含むベース層と、このベース層の片面または両面に接合された１つまたは２つの銅箔層とを備えている。銅箔層は電解銅箔からなり、この電解銅箔の特性は、３２０℃の温度で３０分間の特定の熱処理を行ったとすると、特定の熱処理の前における電解銅箔の抗張力の値が４５０〜５００ＭＰａの範囲内にあり、且つ特定の熱処理の前における電解銅箔の抗張力を特定の熱処理の後における電解銅箔の抗張力で除した値が２．５〜３．３の範囲内となるものである。
【００１７】
銅箔層として上記の特性を有する電解銅箔を用いることにより、フレキシブル銅張積層板の製造時における銅箔の操作性および応力緩和性能が良好になる。また、銅箔層として上記の特性を有する電解銅箔を用いることにより、柔軟性および耐折性が良好で、且つ精密なパターニングが可能なフレキシブル銅張積層板を実現することができる。
【００１８】
なお、本発明における抗張力とは、引っ張り破断強度と同義であり、具体的には実施の形態中に記載した測定方法によって測定されるものである。また、ポリイミド系樹脂とは、イミド基を有する樹脂の総称であり、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド等がある。
【００１９】
本発明のフレキシブル銅張積層板は、銅箔層の厚みが３〜３５μｍの範囲内にあり、ベース層の厚みを銅箔層の厚みで除した値が０．７〜２０の範囲内にあるものでもよい。
【００２０】
また、本発明のフレキシブル銅張積層板は、ベース層が１以上のポリイミド系樹脂層のみによって構成され、銅箔層に対するエッチング処理の前後におけるフレキシブル銅張積層板の寸法変化率が±０．１％以内であるものでもよい。
【００２１】
本発明のフレキシブル銅張積層板の製造方法は、ポリイミド系樹脂層を含むベース層と、このベース層の片面または両面に接合された１つまたは２つの銅箔層とを備えたフレキシブル銅張積層板を製造する方法であって、
銅箔層となる銅箔の上にポリイミド系樹脂の溶液またはポリイミド系樹脂の前駆体樹脂の溶液を直接塗布することによって、銅箔の上に樹脂層を形成する工程と、
樹脂層をベース層とするために、銅箔および樹脂層に対して熱処理を施す工程とを備えている。
【００２２】
本発明のフレキシブル銅張積層板の製造方法では、銅箔として、以下の特性を有する電解銅箔を用いる。すなわち、この電解銅箔の特性は、３２０℃の温度で３０分間の特定の熱処理を行ったとすると、特定の熱処理の前における電解銅箔の抗張力の値が４５０〜５００ＭＰａの範囲内にあり、且つ特定の熱処理の前における電解銅箔の抗張力を特定の熱処理の後における電解銅箔の抗張力で除した値が２．５〜３．３の範囲内となるものである。
【００２３】
なお、本発明において、上記の特定の熱処理とは、電解銅箔の特性を表わすために想定される熱処理であり、フレキシブル銅張積層板製造工程における、樹脂層をベース層とするために銅箔および樹脂層に対して施される熱処理とは必ずしも一致するものではない。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図１および図２を参照して、本発明の一実施の形態に係るフレキシブル銅張積層板およびその製造方法について説明する。本実施の形態に係るフレキシブル銅張積層板は、ポリイミド系樹脂層を含むベース層と、このベース層の片面または両面に接合された１つまたは２つの銅箔層とを備えたものである。図１は、ベース層の片面に銅箔層が接合された構成のフレキシブル銅張積層板の断面図である。図２は、ベース層の両面にそれぞれ銅箔層が接合された構成のフレキシブル銅張積層板の断面図である。
【００２５】
図１に示したフレキシブル銅張積層板１は、互いに反対側を向く２つの面を有するベース層６と、このベース層６の片面（図１における下側の面）に接合された銅箔層２とを備えている。ベース層６は、ポリイミド系樹脂層を含んでいる。なお、図１には、ベース層６が、銅箔層２側から順に配置された３つのポリイミド系樹脂層３，４，５によって構成されている例を示している。しかし、ベース層６は、この構成に限らず、１つまたは２つのポリイミド系樹脂層を有していてもよいし、４つ以上のポリイミド系樹脂層を有していてもよい。また、ベース層６は、ポリイミド系樹脂層以外の層を含んでいてもよい。
【００２６】
図２に示したフレキシブル銅張積層板１１は、互いに反対側を向く２つの面を有するベース層６と、このベース層６の一方の面（図２における下側の面）に接合された銅箔層２と、ベース層６の他方の面（図２における上側の面）に接合された銅箔層８とを備えている。ベース層６は、ポリイミド系樹脂層を含んでいる。なお、図２には、ベース層６が、銅箔層２側から順に配置された３つのポリイミド系樹脂層３，４，７によって構成されている例を示している。しかし、ベース層６は、この構成に限らず、１つまたは２つのポリイミド系樹脂層を有していてもよいし、４つ以上のポリイミド系樹脂層を有していてもよい。また、ベース層６は、ポリイミド系樹脂層以外の層を含んでいてもよい。
【００２７】
次に、本実施の形態における銅箔層２，８として用いられる銅箔について説明する。本実施の形態では、銅箔として電解銅箔を使用する。以下、その理由を説明する。後で説明するように、本実施の形態に係るフレキシブル銅張積層板の製造工程は、銅箔層２，８として用いられる銅箔に対して熱処理を施す工程を含んでいる。圧延銅箔は、熱処理前の抗張力が小さい。そのため、銅箔として圧延銅箔を使用すると、フレキシブル銅張積層板１，１１の製造時における銅箔の操作性が劣る。また、電解銅箔は、圧延銅箔に比べて、より精密なパターニングが可能である。
【００２８】
また、本実施の形態では、電解銅箔として、以下の特性を有するものを使用する。この電解銅箔の特性は、３２０℃の温度で３０分間の特定の熱処理を行ったとすると、特定の熱処理の前における電解銅箔の抗張力（以下、熱処理前抗張力と言う。）ｒ１の値が４５０〜５００ＭＰａの範囲内にあり、且つ熱処理前抗張力ｒ１を特定の熱処理の後における電解銅箔の抗張力（以下、熱処理後抗張力と言う。）ｒ２で除した値（以下、抗張力比と言う。）ｒ１／ｒ２が２．５〜３．３の範囲内となるものである。上記の電解銅箔の特性は、簡単に言うと、電解銅箔の抗張力が、特定の熱処理の前では、大き過ぎることなく、ある程度大きく、特定の熱処理の後には比較的小さくなることを意味している。
【００２９】
ここで、電解銅箔として、熱処理前抗張力の値が４５０〜５００ＭＰａの範囲内にあるものを使用する理由について説明する。熱処理前抗張力の値が４５０ＭＰａに満たないと、フレキシブル銅張積層板１，１１の製造時において、銅箔が変形しやすく、変形の度が過ぎると銅箔が破断する可能性がある。一方、熱処理前抗張力の値が５００ＭＰａを超えると、銅箔の剛直性が高過ぎて、フレキシブル銅張積層板１，１１の製造時に銅箔に作用する引っ張り応力が緩和され難くなる。その結果、フレキシブル銅張積層板１，１１の製造時において、銅箔の塑性変形が生じやすくなる。このように、熱処理前抗張力の値が４５０〜５００ＭＰａの範囲から外れると、フレキシブル銅張積層板１，１１の製造時における銅箔の操作性が悪くなる。
【００３０】
次に、電解銅箔として、抗張力比が２．５〜３．３の範囲内となるものを使用する理由について説明する。抗張力比が２．５に満たないと、フレキシブル銅張積層板１，１１の柔軟性が低くなり、フレキシブル銅張積層板１，１１が鋭く折り曲げられた場合や繰り返し折り曲げられた場合に、銅箔が破断しやすくなる。その結果、フレキシブル銅張積層板１，１１の電気的信頼性が劣ってしまう。一方、抗張力比が３．３を超えると、銅箔層２，８の強度が小さく、銅箔層２，８が破断しやすくなると共に、銅箔層２，８が柔らか過ぎてしまう。その結果、例えば、銅箔層２，８をパターニングしてフレキシブル基板を製造する際の作業性が低下する。
【００３１】
なお、上記の「特定の熱処理」とは、電解銅箔の特性を表わすために想定される熱処理であり、実際のフレキシブル銅張積層板１，１１の製造時に銅箔に対して施される熱処理（以下、製造時熱処理と言う。）とは必ずしも一致するものではない。すなわち、製造時熱処理の条件は、３２０℃の温度で３０分間行うという条件に限定されるものではない。好ましい製造時熱処理の条件は、３００〜４５０℃の温度で２０〜６０分行うというものである。
【００３２】
銅箔層２，８の厚み、すなわち、これらに使用される電解銅箔の厚みは、３〜３５μｍの範囲内にあることが好ましく、特に１２〜３５μｍの範囲内にあることが好ましい。銅箔層２，８の厚みが３μｍに満たないと、フレキシブル銅張積層板１，１１の製造時に、銅箔のテンションの調整が難しくなる。一方、銅箔層２，８の厚みが３５μｍを超えると、フレキシブル銅張積層板１，１１の屈曲性が劣る。このように、銅箔層２，８の厚みが３〜３５μｍの範囲から外れることは好ましくない。また、ベース層６の厚みを銅箔層２，８の厚みで除した値は０．７〜２０の範囲内にあることが好ましい。
【００３３】
また、本実施の形態において、銅箔層２，８に対するエッチング処理の前後におけるフレキシブル銅張積層板１，１１の寸法変化率は±０．１％以内であることが好ましい。
【００３４】
次に、銅箔層２，８に使用される電解銅箔の面の粗度の好ましい範囲について説明する。以下の説明では、粗度を、十点平均粗さＲｚと、中心線平均粗さＲａとを用いて表わす。電解銅箔は、その製造工程において電解液に接する粗面と、これとは反対側の平滑面とを有する。銅箔層２，８に使用される電解銅箔における平滑面の粗度は、Ｒｚ＝０．５〜１．５μｍ、Ｒａ＝０．０５〜０．２５μｍの範囲内にあることが好ましい。また、銅箔層２，８に使用される電解銅箔における粗面の粗度は、Ｒｚ＝０．５〜１．５μｍ、Ｒａ＝０．０５〜０．３０μｍの範囲内にあることが好ましい。各面の粗度が上記の範囲内となる電解銅箔を使用することにより、微細なパターンの配線を形成し得るフレキシブル銅箔積層板１，１１を得ることができる。特に、粗面の粗度は、配線形成時におけるパターニングの性能に影響する。そのため、粗面の粗度については、特に、Ｒａ＝０．０５〜０．２７μｍの範囲内とすることが好ましい。なお、上記の熱処理前抗張力、抗張力比および厚みの条件を満たした電解銅箔は、例えば、日本電解株式会社製ＵＬＰＢ箔（製品名）として入手することができる。
【００３５】
次に、フレキシブル銅箔積層板１，１１のベース層６に用いられるポリイミド系樹脂層について説明する。ポリイミド系樹脂は、公知のジアミン成分と酸無水物成分とを溶媒の存在下で重合して製造することができる。
【００３６】
使用されるジアミン成分としては、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、２’−メトキシ４，４’−ジアミノベンズアニリド、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、２，２’−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジヒドロキシ−４，４’−ジアミノビフェニル、４，４’ジアミノベンズアニリド等が挙げられる。
【００３７】
また、酸無水物としては、例えば、無水ピロメリット酸、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、３，３’，４，４’−ジフェニルスルフォンテトラカルボン酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸無水物が挙げられる。ジアミンおよび酸無水物としては、それぞれ、その１種のみを使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３８】
溶媒としては、ジメチルアセトアミド、ｎ−メチルピロリジノン、２−ブタノン、ジグライム、キシレン等が挙げられる。溶媒も、１種のみを使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３９】
次に、本実施の形態に係るフレキシブル銅張積層板１，１１の製造方法について説明する。まず、図１に示したフレキシブル銅張積層板１の製造方法について説明する。このフレキシブル銅張積層板１の製造方法としては、例えば、以下の２つの方法がある。第１の方法は、銅箔層２となる銅箔の上に、ポリイミド系樹脂の溶液またはポリイミド系樹脂の前駆体樹脂の溶液を塗布して樹脂層を形成し、この樹脂層を硬化させてベース層６を形成する方法である。以下、この方法を塗工法と言う。第２の方法は、１層以上のポリイミド系樹脂層を含み、ベース層６となるフィルムを、銅箔層２となる銅箔の上にラミネートする方法である。以下、この方法をラミネート法と言う。いずれの方法においても、銅箔層２となる銅箔としては、前述の特性を有する電解銅箔を用いる。なお、ポリイミド系樹脂の前駆体樹脂とは、ポリイミド系樹脂の生成前の分子構造の樹脂であって、加熱等によってイミド化してポリイミド系樹脂となるものを言う。ポリイミド系樹脂の前駆体樹脂としては、例えばポリアミック酸がある。
【００４０】
以下、塗工法を用いたフレキシブル銅張積層板１の製造方法について詳しく説明する。この製造方法は、銅箔層２となる銅箔の上にポリイミド系樹脂の溶液またはポリイミド系樹脂の前駆体樹脂の溶液を直接塗布することによって、銅箔の上に樹脂層を形成する工程と、この樹脂層を乾燥、硬化させてベース層６とする工程とを備えている。樹脂層をベース層６とする工程は、銅箔および樹脂層に対して熱処理を施す工程を含んでいる。
【００４１】
ポリイミド系樹脂の溶液またはポリイミド系樹脂の前駆体樹脂の溶液の塗布は、ナイフコーター、ダイコーター、ロールコーター、カーテンコーター等を用いて行うことができる。
【００４２】
樹脂層は、銅箔層２となる銅箔の上に、ポリイミド系樹脂の前駆体樹脂の溶液を直接塗布することによって形成することが好ましい。この場合、樹脂の溶液の粘度を５００〜３５０００ｃｐｓ（×１０−３Ｐａ・ｓ）の範囲内とすることが好ましい。
【００４３】
ベース層６を複数のポリイミド系樹脂層によって構成する場合には、銅箔の上に複数のポリイミド系樹脂層を積層することによってベース層６を形成することができる。この場合、隣接する２つのポリイミド系樹脂層は、互いに構成成分が異なるものとする。ベース層６を３つ以上のポリイミド系樹脂層によって構成する場合には、隣接しない複数のポリイミド系樹脂層は、構成成分が同じものであってもよい。
【００４４】
銅箔の上に複数のポリイミド系樹脂層を積層する方法としては、以下のような方法を用いることができる。すなわち、この方法では、まず、複数のポリイミド系樹脂の前駆体樹脂の溶液を用いて、銅箔の上に複数の樹脂層を形成する。この複数の樹脂層は、多層ダイ等を用いて一括して形成してもよいし、銅箔側から順に形成してもよい。次に、各樹脂層中の溶媒を除去する。次に、各樹脂層に対して熱処理を施すことによって、各樹脂層を構成する前駆体樹脂をイミド化し、複数のポリイミド系樹脂層を形成する。
【００４５】
次に、図２に示したフレキシブル銅張積層板１１の製造方法について説明する。このフレキシブル銅張積層板１１の製造方法としては、例えば、以下の２つの方法がある。第１の方法では、まず、ベース層６の一方の面に銅箔層２が接合されてなる積層体を形成する。この積層体の形成方法は、図１に示したフレキシブル銅張積層板１の製造方法と同様である。次に、上記積層体におけるベース層６の他方の面上に、銅箔層８となる銅箔を配置し、積層体と銅箔とを加熱および加圧して、両者を圧着する。第２の方法では、銅箔層２，８となる２枚の銅箔間に、ベース層６となるフィルムを挟み、これらを加熱および加圧して圧着する。積層体と銅箔との圧着や、２枚の銅箔とフィルムとの圧着は、通常のハイドロプレス、真空タイプのハイドロプレス、オートクレーブ加圧式真空プレス、連続熱ラミネータ等を用いて行うことができる。
【００４６】
本実施の形態に係るフレキシブル銅張積層板１，１１の製造方法では、フレキシブル銅張積層板１，１１の製造工程中で、銅箔層２，８となる銅箔が熱処理を受ける。
【００４７】
［実施例］
以下、本実施の形態に係るフレキシブル銅張積層板１，１１およびそれらの製造方法の実施例について説明する。なお、以下の実施例の説明中における各種の評価は、特段の記述がない限りは、下記の条件により行ったものである。
【００４８】
抗張力は、（株）東洋精機製作所製の万能試験機（ＳＴＲＯＧＲＡＰＨ−Ｒ１（製品名））を使用して、ＪＩＳ  Ｃ５０１６に準じて測定した。耐折性の評価は、ＪＩＳ  Ｃ６４７１に準じて行った。寸法変化率は、東京プロセスサービス（株）製の二次元測長機を使用して、規格ＩＰＣ−ＴＭ−６５０  ２．２．４（Ｂ）に準じて試料の寸法変化を測定し、これに基づいて算出した。
【００４９】
［銅箔］
実施例および比較例のフレキシブル銅張積層板の製造にあたり、下記の３種類の銅箔Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を準備した。なお、以下に示す熱処理前抗張力ｒ１の値および熱処理後抗張力ｒ２の値は、それぞれ、３２０℃の温度で３０分間の特定の熱処理の前後において、常温の下で測定して得られた値である。
【００５０】
銅箔Ｂ１は、厚さ１２μｍの電解銅箔である。銅箔Ｂ１の熱処理前抗張力ｒ１、熱処理後抗張力ｒ２および抗張力比ｒ１／ｒ２は、それぞれ以下の通りである。
ｒ１＝４８６ＭＰａ、ｒ２＝１７４ＭＰａ、ｒ１／ｒ２＝２．７９
この銅箔Ｂ１は、本実施の形態における電解銅箔の条件を満足している。
【００５１】
銅箔Ｂ２は、厚さ１２μｍの電解銅箔である。銅箔Ｂ２の熱処理前抗張力ｒ１、熱処理後抗張力ｒ２および抗張力比ｒ１／ｒ２は、それぞれ以下の通りである。
ｒ１＝４６１ＭＰａ、ｒ２＝４１２ＭＰａ、ｒ１／ｒ２＝１．１２
この銅箔Ｂ２は、抗張力比ｒ１／ｒ２に関して、本実施の形態における電解銅箔の条件を満足していない。
【００５２】
銅箔Ｂ３は、厚さ１２μｍの圧延銅箔である。銅箔Ｂ３の熱処理前抗張力ｒ１、熱処理後抗張力ｒ２および抗張力比ｒ１／ｒ２は、それぞれ以下の通りである。
ｒ１＝３７３ＭＰａ、ｒ２＝１４７ＭＰａ、ｒ１／ｒ２＝２．５４
この銅箔Ｂ３は、圧延銅箔であるので、本実施の形態における電解銅箔とは異なる。
【００５３】
また、実施例および比較例のフレキシブル銅張積層板の製造にあたり、３種類のポリイミド系樹脂の前駆体樹脂の溶液ａ１，ａ２，ａ３を、下記の合成例１〜３に従って用意した。
【００５４】
［合成例１］
合成例１では、まず、熱電対、攪拌機および窒素を導入可能な反応容器内に、溶媒ｎ−メチルピロリジノンを入れる。次に、この反応容器を、他の容器に入った氷水に浸けた後、反応容器内に無水ピロメリット酸（以下、ＰＭＤＡと記す。）を投入し、その後、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（以下、ＤＡＰＥと記す。）と２’−メトキシ４，４’−ジアミノベンズアニリド（以下、ＭＡＢＡと記す。）を投入した。これらは、モノマーの投入総量が１５重量％で、各ジアミンのモル比が、ＭＡＢＡ：ＤＡＰＥ＝６０：４０となり、酸無水物とジアミンのモル比が０．９８：１．０となるように投入した。その後、反応容器内の溶液の攪拌を続け、反応容器内の温度が、室温から±５℃の範囲内になった時に、反応容器を氷水から外した。次に、室温のまま３時間攪拌を続けて、粘度が１５０００ｃｐｓ（×１０−３Ｐａ・ｓ）の溶液ａ１を得た。
【００５５】
［合成例２］
合成例２では、まず、熱電対、攪拌機および窒素を導入可能な反応容器内に、溶媒ｎ−メチルピロリジノンを入れる。次に、この反応容器を、他の容器に入った氷水に浸けた後、反応容器内にＰＭＤＡ／３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（以下、ＢＴＤＡと記す。）を投入し、その後、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（以下、ＤＡＰＥと記す。）を投入した。これらは、モノマーの投入総量が１５重量％で、各酸無水物のモル比が、ＢＴＤＡ：ＰＭＤＡ＝７０：３０となり、酸無水物とジアミンのモル比が１．０３：１．０となるよう投入した。その後、反応容器内の溶液の攪拌を続け、反応容器内の温度が、室温から±５℃の範囲内となった時に、反応容器を氷水から外した。次に、室温のまま３時間攪拌を続けて、粘度が３２００ｃｐｓ（×１０−３Ｐａ・ｓ）の溶液ａ２を得た。
【００５６】
［合成例３］
合成例３では、まず、熱電対、攪拌機および窒素を導入可能な反応容器内に、溶媒ｎ−メチルピロリジノンを入れる。次に、この反応容器を、他の容器に入った氷水に浸けた後、反応容器内に３，３’，４，４’−ジフェニルスルフォンテトラカルボン酸二無水物（以下、ＤＳＤＡと記す。）およびＰＭＤＡを投入し、その後、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（以下、ＴＰＥ−Ｒと記す。）を投入した。これらは、モノマーの投入総量が１５重量％で、各酸無水物のモル比が、ＤＳＤＡ：ＰＭＤＡ＝９０：１０となり、酸無水物とジアミンのモル比が１．０３：１．０となるよう投入した。その後、反応容器内の溶液の攪拌を続け、反応容器内の温度が、室温から±５℃の範囲内となった時に、反応容器を氷水から外した。次に、室温のまま３時間攪拌を続けて、粘度が３２００ｃｐｓ（×１０−３Ｐａ・ｓ）の溶液ａ３を得た。
【００５７】
上記の合成例１〜３に従って得られた溶液ａ１〜ａ３を使用して、下記の実施例１，２および比較例１〜３のフレキシブル銅張積層板を製造した。
【００５８】
［実施例１］
実施例１は、図１に示したフレキシブル銅張積層板１に対応する実施例である。実施例１のフレキシブル銅張積層板１は、以下のようにして製造した。まず、銅箔層２となる銅箔として、熱処理前の電解銅箔Ｂ１を準備した。次に、合成例１および合成例２に従って得られた溶液ａ１，ａ２を用い、電解銅箔Ｂ１上において、溶液ａ２，ａ１，ａ２の順で塗布と乾燥を繰り返して、銅箔層２の上に３層のポリイミド系樹脂層３，４，５が形成された積層体を得た。次に、この積層体に対して、３４０℃で８時間の熱処理を施して、フレキシブル銅張積層板１を得た。このフレキシブル銅張積層板１において、ポリイミド系樹脂層３，４，５の厚みはそれぞれ３μｍ、３４μｍ、３μｍで、ベース層６の厚みは４０μｍである。このフレキシブル銅張積層板１において、ベース層６の厚みを銅箔層２の厚みで除した値は３．３３である。
【００５９】
実施例１のフレキシブル銅張積層板１を用い、導体幅／絶縁部幅＝２００μｍ／２００μｍとなるように銅箔層２をパターニングするエッチング処理を行って、評価用試料を作製した。屈曲半径を３．０ｍｍとしたときの評価用試料の耐折回数は２５１５回であった。また、実施例１のフレキシブル銅張積層板１の上記エッチング処理の前後における寸法変化率は０．０２６％であった。
【００６０】
［実施例２］
実施例２は、図２に示したフレキシブル銅張積層板１１の実施例である。実施例２のフレキシブル銅張積層板１１は、以下のようにして製造した。まず、銅箔層２となる銅箔として、熱処理前の電解銅箔Ｂ１を準備した。次に、合成例１〜３に従って得られた溶液ａ１，ａ２，ａ３を用い、電解銅箔Ｂ１上において、溶液ａ２，ａ１，ａ３の順で塗布と乾燥を繰り返して、銅箔層２の上に３層のポリイミド系樹脂層３，４，７が形成された積層体を得た。次に、この積層体に対して、３４０℃で８時間の熱処理を施して、ベース層６の一方の面に銅箔層２が接合されてなる積層体を得た。熱処理後の積層体において、ポリイミド系樹脂層３，４，７の厚みはそれぞれ３μｍ、１９μｍ、３μｍで、ベース層６の厚みは２５μｍである。
【００６１】
次に、熱処理後の上記積層体におけるベース層６の他方の面（ポリイミド系樹脂層７の面）上に、銅箔層８となる銅箔として熱処理前の電解銅箔Ｂ１を配置し、３６５〜３７５℃の温度での熱ラミネート処理によって両者を圧着して、フレキシブル銅張積層板１１を得た。このフレキシブル銅張積層板１１において、ベース層６の厚みを銅箔層２，８の厚みで除した値は２．０８である。
【００６２】
実施例２のフレキシブル銅張積層板１１を用い、銅箔層２の全体を除去すると共に、導体幅／絶縁部幅＝２００μｍ／２００μｍとなるように銅箔層８をパターニングするエッチング処理を行って、評価用試料を作製した。屈曲半径を３．０ｍｍとしたときの評価用試料の耐折回数は２５００回であった。また、実施例２のフレキシブル銅張積層板１１の上記エッチング処理の前後における寸法変化率は０．０３％であった。
【００６３】
実施例１のフレキシブル銅張積層板１および実施例２のフレキシブル銅張積層板１１では、共に良好な耐折性が得られている。
【００６４】
［比較例１］
比較例１のフレキシブル銅張積層板は、銅箔として、熱処理前の電解銅箔Ｂ１の代わりに熱処理前の電解銅箔Ｂ２を用いたこと以外は、実施例１と同様である。比較例１のフレキシブル銅張積層板を用いて、実施例１と同様にして評価用試料を作製し、これを評価した。屈曲半径を３．０ｍｍとしたときの評価用試料の耐折回数は７２４回であった。また、比較例１のフレキシブル銅張積層板のエッチング処理の前後における寸法変化率は０．０２６％であった。比較例１のフレキシブル銅張積層板は、実施例１に比べて、明らかに耐折性が劣っている。
【００６５】
［比較例２］
比較例２のフレキシブル銅張積層板は、銅箔として、熱処理前の電解銅箔Ｂ１の代わりに熱処理前の圧延銅箔Ｂ３を用いたこと以外は、実施例１と同様である。比較例２のフレキシブル銅張積層板を用いて、実施例１と同様にして評価用試料を作製し、これを評価した。屈曲半径を３．０ｍｍとしたときの評価用試料の耐折回数は２０００回であった。また、比較例２のフレキシブル銅張積層板のエッチング処理の前後における寸法変化率は０．０５％であった。比較例２のフレキシブル銅張積層板の耐折性はそれほど悪いものではない。しかしながら、圧延銅箔Ｂ３の熱処理前抗張力ｒ１が小さいため、比較例２のフレキシブル銅張積層板の生産性は悪いものであった。
【００６６】
［比較例３］
比較例３のフレキシブル銅張積層板は、銅箔として、熱処理前の電解銅箔Ｂ１の代わりに熱処理前の電解銅箔Ｂ２を用いたこと以外は、実施例２と同様である。比較例３のフレキシブル銅張積層板を用いて、実施例２と同様にして評価用試料を作製し、これを評価した。屈曲半径を３．０ｍｍとしたときの評価用試料の耐折回数は１０００回であった。また、比較例３のフレキシブル銅張積層板のエッチング処理の前後における寸法変化率は０．０３５％であった。比較例３のフレキシブル銅張積層板は、実施例２に比べて、明らかに耐折性が劣っている。
【００６７】
以上説明したように、本実施の形態では、銅箔層となる銅箔として、前述の所定の特性を有する電解銅箔を用いて、フレキシブル銅張積層板を製造している。また、本実施の形態において、銅箔層となる銅箔は、フレキシブル銅張積層板の製造工程中において熱処理を受ける。本実施の形態において用いられる電解銅箔は、熱処理の前では、抗張力が、大き過ぎることなく、ある程度大きい。従って、本実施の形態によれば、フレキシブル銅張積層板の製造時における銅箔の操作性および応力緩和性能が良好になる。また、本実施の形態において用いられる電解銅箔は、熱処理の後では、抗張力が比較的小さくなる。従って、本実施の形態によれば、フレキシブル銅張積層板の柔軟性、耐折性が良好になる。また、本実施の形態では、圧延銅箔ではなく電解銅箔を用いるので、精密なパターニングが可能なフレキシブル銅張積層板を実現することができる。このような本実施の形態に係るフレキシブル銅張積層板は、携帯電話やモバイル機器等における屈曲部分に配置されるフレキシブル基板として利用するのに適している。
【００６８】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、実施の形態で示したフレキシブル銅張積層板の製造方法は、一例であり、本発明のフレキシブル銅張積層板の製造方法は、これに限定されるものではない。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフレキシブル銅張積層板またはその製造方法によれば、フレキシブル銅張積層板の製造時における銅箔の操作性および応力緩和性能が良好であると共に、フレキシブル銅張積層板の柔軟性および耐折性が良好で、且つ精密なパターニングが可能なフレキシブル銅張積層板を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るフレキシブル銅張積層板の構成の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るフレキシブル銅張積層板の構成の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１，１１…フレキシブル銅張積層板、２，８…銅箔層、３，４，５，７…ポリイミド系樹脂層、６…ベース層。
【図１】
2004237596.tif 000003
【図２】
2004237596.tif 000004