(57)【要約】【課題】エージング後であってもピール強度の減少を抑えてフィルム上に形成する膜層を保持し、かつ、金属膜の厚さを任意の厚さに設定して薄膜の金属膜を形成する。また、余分な製造工程の数を減らして製造コストを抑える。【解決手段】ＦＰＣ基板１は、スパッタリング法を用いて、低収縮性の耐熱材であるフィルム１１の片面上に耐熱性の有機物の膜層（以下、有機膜１２という）、金属物の膜層（以下、金属膜１３という）が順に積層されてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブルプリント回路基板を製造する製造方法であって、
スパッタリング法を用いて、耐熱材であるフィルムの少なくとも１面上に耐熱性の有機物の膜層を形成する有機膜形成工程と、
有機膜形成工程の後、スパッタリング法を用いて、形成した有機膜上に金属物の膜層を形成する金属膜形成工程と、を有することを特徴とするフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
【請求項２】
フレキシブルプリント回路基板を製造する製造方法であって、
スパッタリング法を用いて、耐熱材であるフィルムの少なくとも１面上に耐熱性の有機物と無機物とを混合した複合物の膜層を形成する複合膜形成工程と、
複合膜形成工程の後、スパッタリング法を用いて、形成した複合膜上に金属物の膜層を形成する金属膜形成工程と、を有することを特徴とするフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記各工程は、同一のスパッタ室内で連続して行なうことを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載のフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかの製造方法により製造されたことを特徴とするフレキシブルプリント回路基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブルプリント回路基板の製造方法、及びその製造方法により製造するフレキシブルプリント回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子機器には、小型化、薄型化や軽量化を実現するために、例えばポリイミドフィルムとＣｕ膜とが積層して形成される等ポリイミドと銅との複合材からなるフレキシブルプリント回路基板（以下、ＦＰＣ基板という）が多く用いられている。
【０００３】
このＦＰＣ基板に、ポリイミドフィルムに接着材を介して銅箔が貼着されてなるＦＰＣ基板がある。
【０００４】
また、他のＦＰＣ基板に、銅箔にポリイミドワニスを流延して硬化させて製造するキャスティング法を用いて形成するＦＰＣ基板がある。
【０００５】
また、他のＦＰＣ基板に、例えば、特許第２９３２３９７号公報に記載されたＦＰＣ基板がある。このプリント基板は、ポリイミドフィルムから成る基板上にポリイミドの原料モノマーを蒸着、重合させてポリアミド酸薄膜を形成し、次いで該薄膜上に蒸着法またはスパッタリング法により銅膜を形成した後、加熱してポリアミド酸薄膜にイミド化処理を施すことにより得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これら上記した製造方法により製造したＦＰＣ基板には以下に述べるような問題点がある。
【０００７】
接着材を用いたＦＰＣ基板の場合、接着性、耐熱性、信頼性の点で高性能のＦＰＣ基板を製造することができない。
【０００８】
また、キャスティング法を用いて形成するＦＰＣ基板では、比較的高い接着性、耐熱性を有するが、膜厚を薄くすることが困難である。
【０００９】
また、特許第２９３２３９７号公報に記載されたＦＰＣ基板では、ポリイミドフィルムから成る基板上にポリイミドの原料モノマーを蒸着させてポリアミド酸薄膜を形成し、次いで該薄膜上に蒸着法またはスパッタリング法により銅膜を形成する。しかし、この方法を用いて薄膜上にスパッタリング法により銅膜を形成する場合、蒸着法とスパッタリング法とにおける真空圧設定の違いから、基板上にモノマーを蒸着させてポリアミド酸薄膜を形成する工程と、薄膜上にスパッタリング法により銅膜を形成する工程とを、１つの装置内で行なうことができない。そのため、蒸着法による工程とスパッタリング法による工程とを別々に行なう必要があることから、それぞれの工程における真空圧の設定など工程数が増え、製造コストがかかる。
【００１０】
そこで、上記課題を解決するために本発明は、エージング後であってもピール強度の減少を抑えてフィルム上に形成する膜層を保持し、かつ、金属膜の厚さを任意の厚さに設定して薄膜の金属膜を形成する薄型のＦＰＣ基板の製造方法、及びその製造方法により製造するフレキシブルプリント回路基板を提供することを目的とする。また、本発明は、余分な製造工程の数を減らして製造コストを抑えた薄型のＦＰＣ基板の製造方法、及びその製造方法により製造するフレキシブルプリント回路基板を提供することも目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明に係るフレキシブルプリント回路基板の製造方法は、フレキシブルプリント回路基板を製造する製造方法であって、スパッタリング法を用いて、耐熱材であるフィルムの少なくとも１面上に耐熱性の有機物の膜層を形成する有機膜形成工程と、有機膜形成工程の後、スパッタリング法を用いて、形成した有機膜上に金属物の膜層を形成する金属膜形成工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、有機膜形成工程と金属膜形成工程とを有するので、有機膜とフィルムとが強く結合されるとともに有機膜と金属膜とが強く結合される。そのため、金属膜をフィルム上に結合の強い状態で形成させることが可能となり、エージング後であってもピール強度の減少を抑えてフィルム上に形成する膜層を保持することが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る別のフレキシブルプリント回路基板の製造方法は、フレキシブルプリント回路基板を製造する製造方法であって、スパッタリング法を用いて、耐熱材であるフィルムの少なくとも１面上に耐熱性の有機物と無機物とを混合した複合物の膜層を形成する複合膜形成工程と、複合膜形成工程の後、スパッタリング法を用いて、形成した複合膜上に金属物の膜層を形成する金属膜形成工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、複合膜形成工程と金属膜形成工程とを有するので、複合膜とフィルムとが強く結合されるとともに複合膜と金属膜とが強く結合される。そのため、金属膜をフィルム上に結合の強い状態で形成させることが可能となり、エージング後であってもピール強度の減少を抑えてフィルム上に形成する金属膜を保持することが可能となる。
【００１５】
また、上記した２つフレキシブルプリント回路基板の製造方法では、別途接着材を介在させなくても複合膜によってフィルム上に薄膜金属膜を任意の厚さに設定して形成することが可能となり、薄型のフレキシブルプリント回路基板を製造することが可能となる。
【００１６】
上記構成において、上記各工程は、同一のスパッタ室内で連続して行なってもよい。
【００１７】
この場合、上記各工程を同一のスパッタ室内で連続して行なうので、真空圧の設定など余分な製造工程の数を減らして製造コストを抑えることが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係るフレキシブルプリント回路基板は、上記した夫々の製造方法により製造されたことを特徴とする。このフレキシブルプリント回路基板において用いるフィルムは、低収縮性のものが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
＜実施の形態１＞
本実施の形態１にかかるフレキシブルプリント回路基板（以下、ＦＰＣ基板１という）を、図１に示す。
【００２０】
ＦＰＣ基板１は、図１に示すように、低収縮性の耐熱材であるフィルム１１の片面上に耐熱性の有機物の膜層（以下、有機膜１２という）、金属物の膜層（以下、金属膜１３という）、Ｃｕ膜１４が順に積層されてなる。
【００２１】
このＦＰＣ基板１の製造方法を以下に説明する。
【００２２】
まず、スパッタ室内に有機物からなるターゲットと金属物からなるターゲットとを夫々区分して設置する。また、フィルム１１を、移動可能な状態で有機物からなるターゲットと対面させて配する。この後、スパッタ室内を真空状態にする。真空状態にしたスパッタ室内に不活性ガスを導入し、有機物からなるターゲットからフィルム１１の片面に有機膜１２を形成する。有機膜１２を形成すると、フィルム１１を金属物からなるターゲットと対面するように送信ローラ等移動手段により移動させ、フィルム１１を金属物からなるターゲットと対面させて配する。そして、金属物からなるターゲットから有機膜１２上に金属膜１３を形成する。金属膜１３を形成したフィルム１１をスパッタ室内から取り出し、蒸着法を用いて金属膜１３の上にＣｕ膜１４を形成して、図１に示すＦＰＣ基板１を製造する。
【００２３】
次に、上記した実施の形態１にかかるＦＰＣ基板１の製造方法により実際に製造したＦＰＣ基板１を実施例１乃至４として示し、これら各実施例について９０°ピール強度を測定した結果を下記の表１に示す。また、比較例についても同様に示す。
＜実施例１＞
本実施例１では、フィルム１１にポリイミドフィルム（商品名：アピカル２５ＮＰＩ　　鐘淵化学製）を用い、有機物にポリイミドフィルム（商品名：カプトン７００Ｈ　　東レ・デュポン製）を用い、金属物にＮｉ合金を用い、不活性ガスとして、Ｎ２　ガスとＡｒガスとの混合ガスを用いた。
【００２４】
また、エージング期間は、最初に９０°ピール強度を測定した時から１０日間に設定し、その時のエージングの条件とは、１５０℃の大気中で保管することである。
【００２５】
実施例１では、上記した製造方法により、有機膜１２、金属膜１３、Ｃｕ膜１４をそれぞれ、０．０４μｍ、０．１μｍ、５μｍの厚さに形成した。
【００２６】
実施例１にかかるＦＰＣ基板１の初期ピール強度は１．０３（ｋｇｆ／ｃｍ）であり、エージング後のピール強度は０．６０（ｋｇｆ／ｃｍ）であり、その保持率は５８％であった。
＜実施例２＞
本実施例２では、有機物にポリイミドワニス（商品名：Ｕ−ワニスＡ　　宇部興産製）を硬化させたものを用いた。
【００２７】
また、他の部材（フィルム１１、金属膜１３、不活性ガス）、各膜厚（有機膜１２、金属膜１３、Ｃｕ膜１４）およびエージングの設定（期間、条件）は、実施例１と同様にした。
【００２８】
実施例２にかかるＦＰＣ基板１の初期ピール強度は１．０４（ｋｇｆ／ｃｍ）であり、エージング後のピール強度は０．５８（ｋｇｆ／ｃｍ）であり、その保持率は５５％であった。
＜実施例３＞
本実施例３では、有機物にポリイミドワニス（商品名：リカコートＳＮ−２０新日本理化製）を硬化させたものを用いた。
【００２９】
また、他の部材（フィルム１１、金属膜１３等、不活性ガス）、各膜厚（有機膜１２、金属膜１３、Ｃｕ膜１４）およびエージングの設定（期間、条件）は、実施例１と同様にした。
【００３０】
実施例３にかかるＦＰＣ基板１の初期ピール強度は１．２０（ｋｇｆ／ｃｍ）であり、エージング後のピール強度は０．７４（ｋｇｆ／ｃｍ）であり、その保持率は６１％であった。
＜実施例４＞
本実施例４では、有機物にポリイミド積層板（商品名：ユーピレックスボードＲＢ−３００　　宇部興産製）を用いた。また、他の部材（フィルム１１、金属膜１３、不活性ガス）、各膜厚（有機膜１２、金属膜１３、Ｃｕ膜１４）およびエージングの設定（期間、条件）は、実施例１と同様にした。
【００３１】
実施例４にかかるＦＰＣ基板１の初期ピール強度は１．３０（ｋｇｆ／ｃｍ）であり、エージング後のピール強度は０．７１（ｋｇｆ／ｃｍ）であり、その保持率は５４％であった。
＜比較例＞
比較例にかかるＦＰＣ基板は、真空中でプラズマ処理を施した後、有機物を用いて有機膜１２を形成しない他は、実施例１と同様の部材を用いて実施の形態１と同様の製造方法によりＦＰＣ基板を製造したものである。また、実施例と比較を行なうためエージングの設定も実施例１と同様にした。
【００３２】
比較例にかかるＦＰＣ基板の初期ピール強度は１．１８（ｋｇｆ／ｃｍ）であり、エージング後のピール強度は０．２５（ｋｇｆ／ｃｍ）であり、その保持率は２１％であった。
【００３３】
このように、上記した製造方法により製造したＦＰＣ基板１によれば、有機膜形成工程と金属膜形成工程とを有するので、有機膜１２とフィルム１１とが強く結合されるとともに有機膜１２と金属膜１３とが強く結合される。そのため、金属膜１３をフィルム１１上に結合の強い状態で形成させることができ、エージング後であっても表１に示す実施例１、２、３、４と比較例との測定結果から明らかなように９０°ピール強度の減少を抑えてフィルム上に形成する膜層を保持することができる。
【００３４】
なお、本実施例１乃至４では、フィルム１１にポリイミドフィルム１１を用いたが、これに限定されるものではなく、耐熱材であるフィルムであればよい。
【００３５】
また、本実施の形態１では、金属物はＣｕとは別部材として用いているが、これに限らず、金属物はＣｕからなる金属物であってもよく、Ｃｕ合金、Ｎｉ合金、その他の金属または金属合金等からなる金属物であってもよい。
【００３６】
また、本実施の形態１では、金属膜１３とＣｕ膜１４とを分けて形成しているが、これに限定されるものではなく、Ｃｕ膜１４を金属膜１３として有機膜１２上にスパッタリング法を用いて形成してもよい。この場合、スパッタリング法のみでＦＰＣ基板１を製造することができる。
【００３７】
また、有機膜１２は、耐熱性の物質であればその物質は、本実施の形態１に記載の有機物に限定されない。
【００３８】
また、本実施の形態１では、フィルム１１の片面上に有機膜を形成したが、これに限定されるものではなく、フィルム１１の任意の面、例えば、下記する＜実施例５＞に示すようにフィルムの対向面（Ａ面、Ｂ面、図２参照）上に有機膜を形成してもよい。
＜実施例５＞
本実施例５では、実施例１と同様の部材（フィルム１１、有機膜１２、金属膜１３、不活性ガス）を用い、エージングの設定（期間、条件）も実施例１と同様にした。また、上記した製造方法により、有機膜１２、金属膜１３、Ｃｕ膜１４を夫々実施例１と同じ厚さでフィルム１１のＡ面、Ｂ面両面に形成した。
【００３９】
実施例５にかかるＦＰＣ基板１のＡ面側の初期ピール強度は１．０３（ｋｇｆ／ｃｍ）であり、エージング後のピール強度は０．９５（ｋｇｆ／ｃｍ）であり、その保持率は９２％であった。また、ＦＰＣ基板１のＢ面側の初期ピール強度は１．０９（ｋｇｆ／ｃｍ）であり、エージング後のピール強度は１．０５（ｋｇｆ／ｃｍ）であり、その保持率は９７％であった。
【００４０】
＜実施の形態２＞
本実施の形態２にかかるＦＰＣ基板は、上記した実施の形態１にかかるＦＰＣ基板１と、Ｃｕ膜を形成する方法が異なるだけであり、他の構成は同一である。したがって、同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
ＦＰＣ基板１は、図１に示すように、フィルム１１の片面上に有機膜１２、金属膜１３、Ｃｕ膜１４が順に積層されてなる。
【００４２】
このＦＰＣ基板１の製造方法を以下に説明する。
【００４３】
まず、スパッタ室内に有機物からなるターゲットと金属物からなるターゲットとを夫々区分して設置する。また、フィルム１１を、移動可能な状態で有機物からなるターゲットと対面させて配する。この後、スパッタ室内を真空状態にする。真空状態にしたスパッタ室内に不活性ガスを導入し、有機物からなるターゲットからフィルム１１の片面に有機膜１２を形成する。有機膜１２を形成すると、フィルム１１を金属物からなるターゲットと対面するように送信ローラ等移動手段により移動させ、フィルム１１を金属物からなるターゲットと対面させて配する。そして、金属物からなるターゲットから有機膜１２上に金属膜１３を形成する。金属膜１３を形成すると、フィルム１１をＣｕからなるターゲットと対面するように送信ローラ等移動手段により移動させ、フィルムをＣｕからなるターゲットと対面させて配する。そして、Ｃｕからなるターゲットから金属膜１３上にＣｕ膜１４を形成して、図１に示すＦＰＣ基板１を製造する。
【００４４】
このように、上記した製造方法により製造したＦＰＣ基板１によれば、上記各工程（有機膜形成工程と金属膜形成工程とＣｕ膜形成工程）が同一のスパッタ室内で連続して行なうので、余分な製造工程の数を減らして製造コストを抑えることができる。
＜実施の形態３＞
本実施の形態３にかかるＦＰＣ基板３を、図３に示す。
【００４５】
ＦＰＣ基板３は、図３に示すように、低収縮性の耐熱材であるフィルム３１の片面上に耐熱性の有機物と無機物とを予め設定した比率で混合した複合物をターゲットとしてスパッタリング法を用いて形成した膜層（以下、複合膜３２という）、金属物の膜層（以下、金属膜３３という）、Ｃｕ膜３４が順に積層されてなる。
【００４６】
このＦＰＣ基板３の製造方法を以下に説明する。
【００４７】
まず、スパッタ室内に複合物からなるターゲットと金属物からなるターゲットとを夫々区分して設置する。また、フィルム３１を、移動可能な状態で複合物からなるターゲットと対面させて配する。この後、スパッタ室内を真空状態にする。真空状態にしたスパッタ室内に不活性ガスを導入し、複合物からなるターゲットからフィルム３１の片面に複合膜３２を形成する。複合膜３２を形成すると、フィルム３１を金属物からなるターゲットと対面するように送信ローラ等移動手段により移動させ、フィルム３１を金属物からなるターゲットと対面させて配する。そして、金属物からなるターゲットから複合膜３２上に金属膜３３を形成する。金属膜３３を形成したフィルム３１をスパッタ室内から取り出し、蒸着法を用いて金属膜３３の上にＣｕ膜３４を形成して、図３に示すＦＰＣ基板３を製造する。
【００４８】
次に、上記した実施の形態３にかかるＦＰＣ基板３の製造方法により実際に製造したＦＰＣ基板３を実施例６として示し、この実施例６について９０°ピール強度を測定した結果を下記の表１に示す。
＜実施例６＞
本実施例６では、複合物に、ポリイミドワニス（商品名：リカコートＳＮ−２０　　新日本理化製）とアルミナ粉末とを重量比１：１の比率で混合して硬化させたものを用いた。また、他の部材（フィルム３１、金属膜３３、不活性ガス）、各膜厚（複合膜３２（実施例１の有機膜１２に相当）、金属膜３３、Ｃｕ膜３４）およびエージングの設定（期間、条件）は、実施例１と同様にした。
【００４９】
実施例６にかかるＦＰＣ基板３の初期ピール強度は１．２７（ｋｇｆ／ｃｍ）であり、エージング後のピール強度は０．７５（ｋｇｆ／ｃｍ）であり、その保持率は５９％であった。なお、この実施例６では、無機物にアルミナ粉末を用いたが、無機物はアルミナ粉末以外の酸化物や窒化物であってもよい。
【００５０】
このように、上記した製造方法により製造したＦＰＣ基板３によれば、複合膜形成工程と金属膜形成工程とを有するので、複合膜３２とフィルム３１とが強く結合されるとともに複合膜３２と金属膜３３とが強く結合される。そのため、金属膜３３をフィルム３１上に結合の強い状態で形成させることができ、エージング後であっても表１に示す実施例６と比較例との測定結果から明らかなように９０°ピール強度の減少を抑えてフィルム３１上に形成する金属膜３３を保持することができる。
【００５１】
なお、本実施の形態３では、フィルム３１の片面上に複合膜を形成したが、これに限定されるものではなく、フィルムの任意の面、例えば、フィルムの両面上に複合膜を形成してもよい。
【００５２】
また、複合膜３２に含まれる有機物は、耐熱性の物質であれば本実施の形態３に記載の有機物に限定されない。
【００５３】
また、本実施の形態３では、蒸着法を用いてＣｕ膜３４を形成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、実施の形態２に記載したように同一のスパッタ室内で連続して行なってもよい。この場合、余分な製造工程の数を減らして製造コストを抑えることができる。
【００５４】
【表１】
2004095631.tif 000003
【００５５】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明にかかるＦＰＣ基板の製造方法、及びその製造方法により製造するＦＰＣ基板によれば、エージング後であってもピール強度の減少を抑えてフィルム上に形成する膜層を保持し、かつ、金属膜の厚さを任意の厚さに設定して薄膜の金属膜を形成することができる。また、本発明によれば、余分な製造工程の数を減らして製造コストを抑えることにも好ましい。
【００５６】
また、別途接着材を介在させなくても有機膜によってフィルム上に薄膜の金属膜を任意の厚さに設定して形成することが可能となり、薄型のフレキシブルプリント回路基板を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるＦＰＣ基板の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる他のＦＰＣ基板の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３にかかるＦＰＣ基板の断面図である。
【符号の説明】
１、３　　フレキシブルプリント回路基板
１１、３１　　フィルム
１２　　有機膜
１３、２３、３３　　金属膜
１４、３４　　Ｃｕ膜
３２　　複合膜
【図１】
2004095631.tif 000004
【図２】
2004095631.tif 000005
【図３】
2004095631.tif 000006