(57)【要約】【課題】優れた耐屈曲性を有するフレキシブルプリント基板及びその製造方法を提供すること。【解決手段】絶縁基板１０と、絶縁基板１０の少なくとも一方の主面１０ａ側に設けられる配線回路３０とを備えるフレキシブルプリント基板１００において、配線回路３０は、第１金属結晶粒３６を含む第１金属層３３と、第１金属層３３に隣接し、第２金属結晶粒３７を含む第２金属層３４とを有し、第１金属層３３及び第２金属層３４が、絶縁基板１０の主面１０ａに直交する方向に沿って積層される積層体３５を備えており、第１金属結晶粒３６の平均粒径が第２金属結晶粒３７の平均粒径より小さいフレキシブルプリント基板１００。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、前記絶縁基板の少なくとも一方の主面側に設けられる配線回路とを備えるフレキシブルプリント基板において、
前記配線回路は、
第１金属結晶粒を含む第１金属層と、前記第１金属層に隣接し、第２金属結晶粒を含む第２金属層とを有し、前記第１金属層及び前記第２金属層が、前記絶縁基板の主面に直交する方向に沿って積層される積層体を備えており、
前記第１金属結晶粒の平均粒径が前記第２金属結晶粒の平均粒径より小さいフレキシブルプリント基板。
【請求項２】
前記第１金属結晶粒及び前記第２金属結晶粒の５０％以上において、前記第１金属結晶粒及び前記第２金属結晶粒における前記絶縁基板の前記主面に平行な方向の長さが前記絶縁基板の前記主面に直交する方向に沿った長さよりも大きい請求項１に記載のフレキシブルプリント基板。
【請求項３】
前記積層体が、前記第１金属層及び前記第２金属層をそれぞれ５層以上有し、前記積層体において、前記第１金属層及び前記第２金属層が交互に積層されている、請求項１又は２に記載のフレキシブルプリント基板。
【請求項４】
前記第１金属層及び前記第２金属層は、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｃｄ、Ａｇ及びＮｂからなる群より選択された少なくとも１種の元素を０．０５重量％以上含む銅合金箔であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のフレキシブルプリント基板。
【請求項５】
絶縁基板と、前記絶縁基板の少なくとも一方の主面側に設けられる配線回路とを備えるフレキシブルプリント基板の製造方法において、
前記絶縁基板の少なくとも一方の主面側にシード層を形成するシード層形成工程と、
前記シード層の上に、前記配線回路に対応する形状を有し且つ前記シード層を露出させる開口が形成されためっきレジストを形成するめっきレジスト形成工程と、
電気めっき法を用い、前記シード層と電極との間にパルス状の電流密度を少なくとも１回印加することにより前記シード層上に前記配線回路を形成する配線回路形成工程と、
前記めっきレジストを剥離するめっきレジスト剥離工程と、
前記シード層のうち、前記めっきレジストで覆われていた部分を除去するシード層除去工程とを含み、
前記配線回路は、
第１金属結晶粒を含む第１金属層と、前記第１金属層に隣接し、第２金属結晶粒を含む第２金属層とを有し、前記第１金属層及び前記第２金属層が、前記絶縁基板の主面に直交する方向に沿って積層される積層体を備えており、
前記第１金属結晶粒の平均粒径が前記第２金属結晶粒の平均粒径よりも小さいフレキシブルプリント基板の製造方法。
【請求項６】
絶縁基板と、前記絶縁基板の少なくとも一方の主面側に設けられる配線回路とを備えるフレキシブルプリント基板の製造方法において、
前記絶縁基板の少なくとも一方の主面側にシード層を形成するシード層形成工程と、
電気めっき法を用い、前記シード層と電極との間にパルス状の電流密度を少なくとも１回印加することにより前記シード層上にめっき層を形成するめっき層形成工程と、
前記めっき層上に、前記めっき層を露出させる開口が形成され且つ前記配線回路に対応する形状を有するエッチングレジストを形成するエッチングレジスト形成工程と、
露出された前記めっき層及び前記シード層をエッチングすることにより前記配線回路を形成する配線回路形成工程と、
前記エッチングレジストを剥離するレジスト剥離工程とを含み、
前記めっき層は、
第１金属結晶粒を含む第１金属層と、前記第１金属層に隣接し、第２金属結晶粒を含む第２金属層とを有し、前記第１金属層及び前記第２金属層が、前記絶縁基板の主面に直交する方向に沿って積層される積層体を備えており、
前記第１金属結晶粒の平均粒径が前記第２金属結晶粒の平均粒径よりも小さいフレキシブルプリント基板の製造方法。
【請求項７】
前記パルス状の電流密度の最大値が４．０Ａ／ｄｍ２以下である請求項５又は６に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
【請求項８】
前記パルス状の電流密度を５回以上印加する、請求項５〜７のいずれか一項に記載のフレキシブルプリント基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルプリント基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク、携帯電話、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなどの配線として、フレキシブルプリント基板が使用されている。
【０００３】
近年、フレキシブルプリント基板は、その柔軟性から、特に高屈曲性が要求される分野において使用されるようになっている。例えばフレキシブルプリント基板は、ハードディスク装置の内部に設けられた磁気ヘッドと本体回路との間の配線として、折畳式携帯電話の本体部と可動部とを結ぶ配線として、カメラの撮像素子と主基板との間の配線などとして使用されるようになっている。このような用途においては、フレキシブルプリント基板については、繰り返し屈曲を受けながら機器又は素子間の電気的導通を確保する必要がある。従って、フレキシブルプリント基板には優れた耐屈曲性が求められる。
【０００４】
下記非特許文献１には、フレキシブルプリント基板の耐屈曲性を向上させるために、フレキシブルプリント基板の導体に圧延銅箔を使用することが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】沼倉研史著、「よくわかるフレキシブル基板の使い方」、第１版、日刊工業新聞社、２００５年１月２１日、ｐ．４１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記非特許文献１に記載のフレキシブルプリント基板は、以下の課題を有していた。
【０００７】
すなわち、上記非特許文献１のフレキシブルプリント基板に対して曲げ半径の小さな屈曲を繰り返し与えると、導体が疲労劣化し、場合によっては導体にクラックが発生して断線することもあり得る。従って、優れた耐屈曲性を有するフレキシブルプリント基板が求められていた。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた耐屈曲性を有するフレキシブルプリント基板及びその製造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】
【０００９】
本発明者らは、非特許文献１において導体にクラックが発生して断線する理由について検討したところ、導体が圧延銅箔からなる単一の層で構成されていると、導体表面にクラックが発生した場合にそのクラックが、導体を支持する絶縁基板にまで伝播して、その結果、断線が起こるのではないかと考えた。ここで、本発明者らは、導体を複数の金属箔の積層体とすることも考えた。この場合、導体の表面で発生したクラックの進展が、隣接する金属箔間の界面で食い止められ、最下層までのクラックの進展が抑制される。しかし、導体を金属箔の積層体としたフレキシブルプリント基板には耐屈曲性向上の点で未だ改善の余地があった。そこで、本発明者らはさらに鋭意研究を重ねた結果、金属結晶粒の平均粒径が異なる層を交互に積層することにより上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
即ち本発明は、絶縁基板と、前記絶縁基板の少なくとも一方の主面側に設けられる配線回路とを備えるフレキシブルプリント基板において、前記配線回路は、第１金属結晶粒を含む第１金属層と、前記第１金属層に隣接し、第２金属結晶粒を含む第２金属層とを有し、前記第１金属層及び前記第２金属層が、前記絶縁基板の主面に直交する方向に沿って積層される積層体を備えており、前記第１金属結晶粒の平均粒径が前記第２金属結晶粒の平均粒径より小さいフレキシブルプリント基板である。
【００１１】
このフレキシブルプリント基板によれば、フレキシブルプリント基板が繰り返し屈曲され、配線回路の疲労により配線回路における絶縁基板の主面と反対側の表面でクラックが発生し、そのクラックが積層体の絶縁基板側まで進展しようとしても、そのクラックの進展が第１金属層で抑制される。このため、本発明のフレキシブルプリント基板は、優れた耐屈曲性を有することが可能となる。すなわち、本発明のフレキシブルプリント基板によれば、長寿命化を実現することができる。
【００１２】
上記のようにクラックの進展が第１金属層で抑制される理由について、本発明者らは以下のように推測している。すなわち、クラックは結晶粒界に沿って進展するが、結晶粒界の交差する領域で、クラックの進展は一旦止められる。また、結晶粒径が微小な第１金属層では、この結晶粒界の交差する領域が多く存在する為、クラックの進展が止められる箇所が多く、クラックは容易には進展しないと本発明者らは推測している。またクラックは、隣接する金属結晶粒間の界面のうち絶縁基板に向かって延びる界面の平均的な長さが大きいと絶縁基板側に向かって進展しやすくなると考えられるが、第１金属結晶粒の平均粒径が第２金属結晶粒の平均粒径よりも小さいと、隣接する金属結晶粒間の界面のうち絶縁基板に向かって延びる界面の平均的な長さを小さくすることが可能となる。このため、金属結晶粒の平均粒径がより小さい第１金属層において、クラックの進展が抑制されるものと本発明者らは推測している。
【００１３】
前記第１金属結晶粒及び前記第２金属結晶粒の５０％以上において、前記第１金属結晶粒及び前記第２金属結晶粒における前記絶縁基板の前記主面に平行な方向の長さが前記絶縁基板の前記主面に直交する方向に沿った長さよりも大きいことが好ましい。ここで、「前記第１金属結晶粒及び前記第２金属結晶粒の５０％以上」とは、第１金属結晶粒の総面積のうち、前記第１金属結晶粒における前記絶縁基板の前記主面に平行な方向の長さが前記絶縁基板の前記主面に直交する方向に沿った長さよりも大きい第１金属結晶粒の占める面積の割合である面積分率が５０％以上であり、第２金属結晶粒の総面積のうち、前記第２金属結晶粒における前記絶縁基板の前記主面に平行な方向の長さが前記絶縁基板の前記主面に直交する方向に沿った長さよりも大きい第２金属結晶粒の占める面積の割合である面積分率が５０％以上であることを意味する。
【００１４】
クラックは通常、隣接する金属結晶粒間の界面を通って進展する。このとき、クラックは、隣接する金属結晶粒間の界面のうち絶縁基板に向かって延びる界面の平均的な長さが大きいと絶縁基板側に向かって進展しやすくなると考えられる。その点、第１金属結晶粒及び第２金属結晶粒の５０％以上において、第１金属結晶粒及び第２金属結晶粒における絶縁基板の主面に平行な方向の長さが絶縁基板の主面に直交する方向に沿った長さよりも大きいと、隣接する金属結晶粒間の界面のうち絶縁基板に向かって延びる界面の平均的な長さをより小さくすることができる。このため、第１金属結晶粒及び第２金属結晶粒の５０％以上における絶縁基板の主面に平行な方向の長さが絶縁基板の主面に直交する方向に沿った長さ以下である場合に比べて、クラックの進展がより十分に抑制され、フレキシブルプリント基板の耐久性をより優れたものとすることが可能となる。
【００１５】
上記フレキシブルプリント基板において、前記積層体が、前記第１金属層及び前記第２金属層をそれぞれ５層以上有し、前記積層体において、前記第１金属層及び前記第２金属層が交互に積層されていることが好ましい。
【００１６】
この場合、配線回路における絶縁基板の主面と反対側の表面でクラックが発生しても、そのクラックの進展をより効果的に抑制できる。
【００１７】
また上記フレキシブルプリント基板において、前記第１金属層及び前記第２金属層は、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｃｄ、Ａｇ及びＮｂからなる群より選択された少なくとも１種の元素を０．０５重量％以上含む銅合金箔であることが好ましい。
【００１８】
銅合金箔中の上記元素の含有率が０．０５質量％以上の範囲内にあると、０．０５質量％未満である場合に比べて、フレキシブルプリント基板の製造時の熱処理における温度よりも、銅合金の再結晶温度が高くなるように設定することが出来るという利点がある。
【００１９】
また本発明は、絶縁基板と、前記絶縁基板の少なくとも一方の主面側に設けられる配線回路とを備えるフレキシブルプリント基板の製造方法において、前記絶縁基板の少なくとも一方の主面側にシード層を形成するシード層形成工程と、前記シード層の上に、前記配線回路に対応する形状を有し且つ前記シード層を露出させる開口が形成されためっきレジストを形成するめっきレジスト形成工程と、電気めっき法を用い、前記シード層と電極との間にパルス状の電流密度を少なくとも１回印加することにより前記シード層上に前記配線回路を形成する配線回路形成工程と、前記めっきレジストを剥離するめっきレジスト剥離工程と、前記シード層のうち、前記めっきレジストで覆われていた部分を除去するシード層除去工程とを含み、前記配線回路は、第１金属結晶粒を含む第１金属層と、前記第１金属層に隣接し、第２金属結晶粒を含む第２金属層とを有し、前記第１金属層及び前記第２金属層が、前記絶縁基板の主面に直交する方向に沿って積層される積層体を備えており、前記第１金属結晶粒の平均粒径が前記第２金属結晶粒の平均粒径よりも小さいフレキシブルプリント基板の製造方法である。
【００２０】
また本発明は、絶縁基板と、前記絶縁基板の少なくとも一方の主面側に設けられる配線回路とを備えるフレキシブルプリント基板の製造方法において、前記絶縁基板の少なくとも一方の主面側にシード層を形成するシード層形成工程と、電気めっき法を用い、前記シード層と電極との間にパルス状の電流密度を少なくとも１回印加することにより前記シード層上に、めっき層を形成するめっき層形成工程と、前記めっき層上に、前記めっき層を露出させる開口が形成され且つ前記配線回路に対応する形状を有するエッチングレジストを形成するエッチングレジスト形成工程と、露出された前記めっき層及び前記シード層をエッチングすることにより前記配線回路を形成する配線回路形成工程と、前記エッチングレジストを剥離するレジスト剥離工程とを含み、前記めっき層は、第１金属結晶粒を含む第１金属層と、前記第１金属層に隣接し、第２金属結晶粒を含む第２金属層とを有し、前記第１金属層及び前記第２金属層が、前記絶縁基板の主面に直交する方向に沿って積層される積層体を備えており、前記第１金属結晶粒の平均粒径が前記第２金属結晶粒の平均粒径よりも小さいフレキシブルプリント基板の製造方法である。
【００２１】
これらの製造方法によれば、得られるフレキシブルプリント基板が繰り返し屈曲され、配線回路の疲労により配線回路における絶縁基板の主面と反対側の表面でクラックが発生し、そのクラックが積層体の絶縁基板側まで進展しようとしても、そのクラックの進展が第１金属層で抑制される。このため、本発明のフレキシブルプリント基板の製造方法によれば、優れた耐屈曲性を有するフレキシブルプリント基板を得ることが可能となる。
【００２２】
上記フレキシブルプリント基板の製造方法において、前記パルス状の電流密度の最大値が４．０Ａ／ｄｍ２以下であることが好ましい。
【００２３】
この場合、パルス状の電流密度の最大値が４．０Ａ／ｄｍ２超える場合に比べて、緻密で機械強度により優れた配線回路を得ることが出来たり、層状の結晶組織をより得やすくなったりするという利点がある。
【００２４】
上記フレキシブルプリント基板の製造方法において、前記パルス状の電流密度を５回以上印加することが好ましい。
【００２５】
この場合、第１金属層及び第２金属層をそれぞれ５層以上有し、第１金属層及び第２金属層が交互に積層されている積層体からなる配線回路を形成することが可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、優れた耐屈曲性を有するフレキシブルプリント基板及びその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るフレキシブルプリント基板の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の部分拡大断面図である。
【図３】本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造方法の一実施形態におけるシード層形成工程を示す断面図である。
【図４】本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造方法の一実施形態において、シード層上に形成したレジスト上にマスクを配置する工程を示す断面図である。
【図５】本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造方法の一実施形態におけるめっきレジスト形成工程を示す断面図である。
【図６】本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造方法の一実施形態における配線パターン形成工程を示す断面図である。
【図７】積層体を形成する際のめっき時間と電流密度との関係、並びに、各めっき時間帯と形成される積層体との関係を示す図である。
【図８】本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造方法の一実施形態におけるめっきレジスト剥離工程を示す断面図である。
【図９】本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造方法の一実施形態におけるシード層除去工程を示す断面図である。
【図１０】本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造方法の一実施形態における保護カバー貼合せ工程を示す断面図である。
【図１１】本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造方法により得られるフレキシブルプリント基板を示す断面図である。
【図１２】本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造方法の他の実施形態におけるめっき層形成工程を示す断面図である。
【図１３】本発明に係るフレキシブルプリント基板の製造方法の他の実施形態におけるエッチングレジスト形成工程を示す断面図である。
【図１４】実施例１において積層体を形成する際のめっき時間と電流密度との関係を示すグラフである。
【図１５】実施例１における積層体の断面を示すＳＥＭ写真である。
【図１６】実施例１及び比較例１〜２のフレキシブルプリント基板についてのＭＩＴ耐折試験の結果を示すグラフである。
【図１７】実施例１及び比較例１〜２のフレキシブルプリント基板についてのＩＰＣ屈曲試験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係るフレキシブルプリント基板の一実施形態を示す断面図、図２は、図１の部分拡大断面図である。図１に示すように、フレキシブルプリント基板１００は、第１絶縁基板１０と、第１絶縁基板１０の主面１０ａ上に設けられる配線回路３０と、配線回路３０を覆うように設けられる接着層４０と、接着層４０上に設けられる第２絶縁基板５０とを備えている。
【００３０】
配線回路３０は、第１絶縁基板１０の主面１０ａ上に設けられる金属薄膜３１と、金属薄膜３１上に設けられる金属薄膜３２と、金属薄膜３２上に設けられる積層体３５とを備えている。積層体３５は、複数の第１金属層３３と、複数の第２金属層３４とを有しており、積層体３５において、第１金属層３３及び第２金属層３４は、第１絶縁基板１０の主面１０ａに直交する方向に沿って交互に積層されている。複数の第２金属層３４のうち最も絶縁基板１０に近い第２金属層３４は金属薄膜３２と接触している。
【００３１】
図２に示すように、積層体３５において、第１金属層３３は第１金属結晶粒３６を含み、第２金属層３４は第２金属結晶粒３７を含んでいる。ここで、第１金属層３３における第１金属結晶粒３６の平均粒径は、第２金属層３４における第２金属結晶粒３７の平均粒径よりも小さくなっている。なお、平均粒径とは、第１金属結晶粒３６又は第２金属結晶粒３７の粒径の平均値である。ここで、粒径をｃ、第１絶縁基板１０の主面１０ａに平行な方向の長さをａ、主面１０ａに直交する方向の長さをｂとすると、粒径ｃは下記の式で表される。
ｃ＝（ａ＋ｂ）／２
【００３２】
第１絶縁基板１０の主面１０ａに平行な方向の長さとは、第１金属結晶粒３６又は第２金属結晶粒３７の輪郭線と、第１絶縁基板１０の主面１０ａに平行な直線との交点間の線分の長さが最長となる長さを言うものとする。また主面１０ａに直交する方向の長さとは、第１金属結晶粒３６又は第２金属結晶粒３７の輪郭線と、第１絶縁基板１０の主面１０ａに直交する直線との交点間の線分の長さが最長となる長さを言うものとする。
【００３３】
平均粒径は、ＪＩＳ  Ｈ０５０１「伸銅品結晶粒度試験方法」（対応国際規格：ＩＳＯ  ２６２４−１９７３「銅及び銅合金−平均結晶粒度の測定法」）に従って測定される値を言う。具体的に述べると、平均粒径の求め方としては、切断法が用いられる。切断法では、以下のようにして平均粒径を求める。すなわち、まず積層体３５の断面を精密研磨した後、結晶粒と粒界のエッチング速度が異なるようなエッチング液を用い、数秒から数十秒のエッチングを行う。このようにして得た積層体３５の断面を、走査型電子顕微鏡を用いて観察し、結晶粒径を直接測定する。ここで、エッチング液としては、銅及び銅合金の組織観察をする場合には、水酸化アンモニウム−過酸化水素混合液が用いられる。なお、ＪＩＳ  Ｈ０５０１「伸銅品結晶粒度試験方法」については、ＪＩＳＣ（日本工業標準調査会）のウェブサイト（http://www.jisc.go.jp）から閲覧可能である。
【００３４】
さらにフレキシブルプリント基板１００では、積層体３５が第１金属層３３を複数有しているが、第１金属層３３の第１金属結晶粒３６は、隣接する第２金属層３４の第２金属結晶粒３７の平均粒径よりも小さければよく、複数の第１金属層３３において、第１金属結晶粒３６の平均粒径は同一であっても同一でなくてもよい。同様に、フレキシブルプリント基板１００では、積層体３５が第２金属層３４を複数有しているが、第２金属層３４の第２金属結晶粒３７は、隣接する第１金属層３３の第１金属結晶粒３６の平均粒径よりも大きければよく、複数の第２金属層３４において、第２金属結晶粒３７の平均粒径は同一であっても同一でなくてもよい。
【００３５】
このフレキシブルプリント基板１００によれば、フレキシブルプリント基板１００が繰り返し屈曲され、配線回路３０の疲労により配線回路３０における第１絶縁基板１０の主面１０ａと反対側の表面でクラックが発生し、そのクラックが積層体３５の第１絶縁基板１０側まで進展しようとしても、そのクラックの進展が金属結晶粒の平均粒径がより小さい第１金属層３３で抑制される。このため、フレキシブルプリント基板１００は、優れた耐屈曲性を有することが可能となる。すなわち、フレキシブルプリント基板１００の長寿命化を実現することができる。
【００３６】
次に、第１絶縁基板１０、配線回路３０及び第２絶縁基板５０について詳細に説明する。
【００３７】
（第１絶縁基板及び第２絶縁基板）
第１絶縁基板１０及び第２絶縁基板５０としては、例えばポリイミドフィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどを用いることができる。
【００３８】
（配線回路）
配線回路３０の第１金属層３３及び第２金属層３４を構成する金属としては、銅、銅合金などが挙げられるが、電気抵抗が小さいことから、好ましくは銅合金が用いられる。銅合金は、銅と他の金属との合金であればよい。この場合、他の金属としては、例えばＳｎ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｃｄ、Ａｇ及びＮｂが挙げられる。これらは１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることも可能である。ここで、銅合金中の他の金属の含有率は好ましくは０．０５質量％以上である。他の金属の含有率が上記範囲内にあると、０．０５質量％未満である場合に比べて、フレキシブルプリント基板１００の製造時の熱処理における温度よりも、銅合金の再結晶温度が高くなるように設定することが出来るという利点がある。但し、他の金属の含有率は好ましくは０．５質量％以下であり、より好ましくは０．２質量％以下である。他の金属の含有率が上記範囲内にあると、０．５質量％を超える場合に比べて、銅合金の電気抵抗をより小さくすることが出来たり、またより柔軟な銅合金膜を得ることが出来たりするという利点がある。
【００３９】
第１金属結晶粒３６の平均粒径は、第２金属結晶粒３７の平均粒径より小さければ特に限定されないが、第１金属結晶粒３６の平均粒径に対する第２金属結晶粒３７の平均粒径の比率は好ましくは１：２〜１:２０であり、より好ましくは１：５〜１:２０である。この場合、第１金属結晶粒３６の平均粒径に対する第２金属結晶粒３７の平均粒径の比率が上記範囲を外れる場合に比べて、より効果的にクラックの進展を抑制することができる。
【００４０】
また第１金属結晶粒３６の平均粒径は好ましくは１μｍ未満であり、より好ましくは０．１〜０．５μｍである。この場合、第１金属結晶粒３６の平均粒径が１μｍ以上である場合に比べて、より効果的にクラックの進展を抑制することができる。
【００４１】
第１金属結晶粒３６及び第２金属結晶３７の５０％以上において、第１金属結晶粒３６及び第２金属結晶粒３７が層状であり、且つ第１絶縁基板１０の主面１０ａに平行な方向の長さａが主面１０ａに直交する方向の長さｂよりも大きいことが好ましい。
【００４２】
クラックは通常、隣接する金属結晶粒間の界面を通って進展する。このとき、クラックは、隣接する金属結晶粒間の界面のうち第１絶縁基板１０に向かって延びる界面の平均的な長さが大きいと第１絶縁基板１０側に向かって進展しやすくなると考えられる。その点、第１金属結晶粒３６及び第２金属結晶粒３７の５０％以上が層状であり、且つ第１金属結晶粒３６及び第２金属結晶粒３７における第１絶縁基板１０の主面１０ａに平行な方向の長さが第１絶縁基板１０の主面１０ａに直交する方向に沿った長さよりも大きいと、隣接する金属結晶粒間の界面のうち第１絶縁基板１０に向かって延びる界面の平均的な長さをより小さくすることができる。このため、第１金属結晶粒３６及び第２金属結晶粒３７における第１絶縁基板１０の主面１０ａに平行な方向の長さの平均値が第１絶縁基板１０の主面１０ａに直交する方向に沿った長さの平均値以下である場合に比べて、クラックの進展がより十分に抑制され、フレキシブルプリント基板１００の耐久性をより優れたものとすることが可能となる。
【００４３】
層状で且つ第１絶縁基板１０の主面１０ａに平行な方向の長さａが主面１０ａに直交する方向の長さｂよりも大きい第１金属結晶粒３６及び第２金属結晶粒３７はそれぞれ、第１金属層３３及び第２金属層３４のそれぞれにおいて好ましくは５０％以上の割合で存在し、より好ましくは８０％以上の割合で存在し、最も好ましくは１００％の割合で存在する。
【００４４】
また、積層体３５は、第１金属層３３及び第２金属層３４をそれぞれ５層以上有することが好ましい。この場合、フレキシブルプリント基板１００が繰り返し屈曲され、配線回路３０でクラックが発生しても、そのクラックの進展をより効果的に抑制することができる。
【００４５】
但し、積層体３５においては、第１金属層３３及び第２金属層３４の層数はそれぞれ少なくとも１層であればよく、図１及び図２に示すように、第１金属層３３及び第２金属層３４の層数がそれぞれ５層未満であってもよい。
【００４６】
次に、上記フレキシブルプリント基板１００の製造方法について説明する。
【００４７】
まず第１絶縁基板１０を用意する。
【００４８】
次に、第１絶縁基板１０の上に配線回路３０を形成する。配線回路３０は、例えば電気めっき法を用いて形成される。電気めっき法には、セミアディティブティブ法やサブトラクティブ法が知られているが、以下の説明では、セミアディティブ法を用いた配線回路３０の形成方法について説明する。
【００４９】
まず図３に示すように、電気めっきを行う際に用いる一対の電極のうちの陰極を構成するシード層１３３を形成する（シード層形成工程）。シード層１３３は、第１シード層１３１を第１絶縁基板１０の上に形成した後、第１シード層１３１上に第２シード層１３２を形成することにより得ることができる。第１シード層１３１及び第２シード層１３２は、例えばスパッタ法などにより形成することができる。第１シート層１３１としては、例えばＮｉ、Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｃｕ合金又はＣｒ−Ｃｕ合金が用いられ、第２シード層１３２としては、例えば銅が用いられる。第１シード層１３１の厚さは、例えば０．０１〜０．２μｍとすればよく、第２シード層１３２の厚さは、例えば０．５〜４．０μｍとすればよい。
【００５０】
こうして、電気めっきを行う際に用いる陰極として機能するシード層１３３が形成される。
【００５１】
次に、図４に示すように、シード層１３３上にレジスト膜６０を形成した後、形成すべき配線回路パターンと同一パターンを有するフォトマスク７０をレジスト膜６０に対向するように配置する。
【００５２】
レジスト膜６０としては、例えばドライフィルムレジストを用いることができる。レジスト膜６０は、例えばラミネート法によりシード層１３３上に設けることができる。
【００５３】
フォトマスク７０は、紫外線などの光を通すための開口７０ａを有している。レジスト膜６０が例えばネガ型、すなわち光を照射した領域で硬化する樹脂で構成される場合、レジスト膜６０に対し、フォトマスク７０の開口７０ａを通して光を照射すると、光が照射される光照射領域は硬化され、光が照射されない光非照射領域は硬化されない。
【００５４】
そして、フォトマスク７０を取り外し、現像液を用いてレジスト膜６０の現像を行うと、図５に示すように、光照射領域が残り、光非照射領域が除去される。こうしてめっきレジスト８０が形成され（めっきレジスト形成工程）、レジストパタン２００が得られる。なお、めっきレジスト８０において、光非照射領域が除去された部分はシード層１３３を露出させるための開口８０ａとなる。開口８０ａのパターン形状は、形成すべき配線回路３０のパターン形状と同一となっている。
【００５５】
次に、レジストパタン２００を電気めっき浴（図示せず）中に浸漬する。そして、電気めっきを行う際に用いる一対の電極のうちのもう一方の電極である陽極も、電気めっき浴中に浸漬する。そして、浸漬した電極とシード層１３３との間に電流密度を印加する。このとき、電流密度の大きさを周期的に変化させると、析出する金属の組織も周期的に変化する。例えばパルス状の電流密度を印加すると、図６に示すように、シード層１３３の上に積層体３５が形成される。図１及び図２では、第１金属層３３の層数が２層であり、第２金属層３４の層数が３層である。この場合、電流密度のパルスは、図７に示すように３回印加される。ここで、電流密度のパルスを印加している時間帯は下記時間帯Ａ〜Ｇの７つに分けることができる。
（１）時間帯Ａ：電流密度がゼロからＪｍａｘに増加する（ｔ＝ｔ０〜ｔ１）
（２）時間帯Ｂ：電流密度がＪｍａｘで一定（ｔ＝ｔ１〜ｔ２）
（３）時間帯Ｃ：電流密度がＪｍａｘから減少してゼロとなった後、増加してＪｍａｘに戻る（ｔ＝ｔ２〜ｔ３）
（４）時間帯Ｄ：電流密度がＪｍａｘで一定（ｔ＝ｔ３〜ｔ４）
（５）時間帯Ｅ：電流密度がＪｍａｘから減少してゼロとなった後、増加してＪｍａｘに戻る（ｔ＝ｔ４〜ｔ５）
（６）時間帯Ｆ：電流密度がＪｍａｘで一定（ｔ＝ｔ５〜ｔ６）
（７）時間帯Ｇ：電流密度がＪｍａｘから減少してゼロとなる（ｔ＝ｔ６〜ｔ７）
【００５６】
ここで、電流密度が大きい場合には金属結晶粒の平均粒径を大きくすることができ、電流密度が小さい場合には金属結晶粒の平均粒径を小さくすることができる。時間帯Ｃ及び時間帯Ｅでは、金属結晶粒の析出時間内での平均電流密度は領域Ｂ，Ｄ，Ｆにおける電流密度Ｊｍａｘよりも小さくなるため、時間帯Ｂ，Ｄ，Ｆでは、第２金属結晶粒３７を含む第２金属層３４が形成され、時間帯Ｃ及び時間帯Ｅでは、時間帯Ｂ，Ｄ，Ｆにおいて形成される第２金属層３４の第２金属結晶粒３７よりも小さい平均粒径の第１金属結晶粒３６を含む第１金属層３３が形成されることとなる。こうして配線回路３０が形成される（配線回路形成工程）。なお、時間帯Ａ、Ｇにおける金属結晶粒の平均粒径は理論的には小さくなるが、時間帯Ａ、Ｇは短いため、図７の上半分の切断面に顕著に表れない。
【００５７】
このとき、パルス状の電流密度の最大値は時間帯Ｂ，Ｄ，Ｆにおいて印加する電流密度Ｊｍａｘであり、Ｊｍａｘは４．０Ａ／ｄｍ２以下とすることが好ましく、３．０Ａ／ｄｍ２以下とすることがより好ましい。この場合、電流密度Ｊｍａｘが４．０Ａ／ｄｍ２を超える場合に比べて、緻密で機械強度により優れためっき膜を得ることが出来たり、層状の結晶組織をより得やすくなるという利点がある。
【００５８】
但し、電流密度Ｊｍａｘは、好ましくは１．０Ａ／ｄｍ２以上であり、より好ましくは２．０Ａ／ｄｍ２以上である。この場合、電流密度Ｊｍａｘが１．０Ａ／ｄｍ２未満である場合に比べてめっき時間を短くでき、めっき装置の短尺化・加工時間の短縮が可能という利点がある。
【００５９】
また第１金属結晶粒３６及び第２金属結晶粒３７の形状を層状とし、且つ、第１金属結晶粒３６及び第２金属結晶粒３７における第１絶縁基板１０の主面１０ａに平行な方向の長さの平均値を第１絶縁基板１０の主面１０ａに直交する方向に沿った長さの平均値よりも大きくするには、めっき時の電流密度を例えば４．０Ａ／ｄｍ２以下としたり、まためっき液に光沢剤・平坦化剤などの適切な添加剤を加えたりすればよい。
【００６０】
時間帯Ａ〜Ｇの時間は、形成すべき第１金属層３３及び第２金属層３４の厚さに応じて適宜変更することが可能である。
【００６１】
なお、第１金属層３３及び第２金属層３４をそれぞれ５層以上形成するためには、パルス状の電流密度を５回以上印加すればよい。
【００６２】
次に、図８に示すように、めっきレジスト８０を剥離した後（レジスト剥離工程）、図９に示すように、露出されているシード層１３３を除去する。
【００６３】
次に、図１０に示すように、第２絶縁基板５０の上に接着剤層１４０が設けられた保護カバー９０を用意し、この保護カバー９０の接着剤層１４０を配線回路３０側に向け、配線回路３０に重ね合わせる。
【００６４】
続いて、第２絶縁基板５０及び第１絶縁基板１０によって第２接着剤層１４０を挟み、熱圧着により配線回路３０に保護カバー９０を貼り付ける。これにより、図１１に示すように、接着剤層１４０は硬化されて接着層４０となる。また第１シード層１３１は金属薄膜３１となり、第２シード層１３２は金属薄膜３２となる。こうしてフレキシブルプリント基板１００が得られる。
【００６５】
本発明は上記実施形態に限定されない。例えば上記実施形態では、配線回路３０が第１絶縁基板１０の一方の主面１０ａ側にのみ形成されているが、第１絶縁基板１０の主面１０ａと反対側の主面側に配線回路３０が形成されてもよい。
【００６６】
また上記実施形態では、配線回路３０が接着層４０で覆われ、さらに接着層４０の上に第２絶縁基板５０が設けられているが、接着層４０及び第２絶縁基板５０は必ずしも必要なものではなく、省略が可能である。
【００６７】
さらに上記実施形態では、第１絶縁基板１０の上に直接配線回路３０が形成されているが、配線回路３０は、第１絶縁基板１０の主面１０ａ側にあればよく、配線回路３０は、必ずしも直接第１絶縁基板１０の上に形成されている必要はない。すなわち、配線回路３０は、接着層を介して第１絶縁基板１０の主面１０ａ上に形成されてもよい。なお、配線回路３０を、接着層を介して第１絶縁基板１０の主面１０ａ上に形成する場合、第１金属層３３及び第２金属層３４としては、圧延銅箔や電解銅箔が用いられる。
【００６８】
さらにまた上記実施形態では、フレキシブルプリント基板１００がセミアディティブ法を用いて製造されることが記載されているが、フレキシブルプリント基板１００は、サブトラクティブ法を用いて製造することも可能である。具体的には、銅箔を熱硬化性樹脂などの接着剤からなる接着剤層１２０を介して第１絶縁基板１０上に熱圧着し、これをシード層１３３として、図１２に示すように、電気めっき法を用い、シード層１３３と電極との間にパルス状の電流密度を複数回印加することによりシード層１３３上に全面にわたってめっき層２３５を形成する（めっき層形成工程）。すなわちパネルめっきを行う。続いて、図１３に示すように、めっき層２３５上に、めっき層２３５を露出させる開口２８０ａが形成され且つ配線回路３０に対応する形状を有するエッチングレジスト２８０を形成する（エッチングレジスト形成工程）。続いて、露出されためっき層２３５及びシード層１３３をエッチングすることにより配線回路３０を形成した後（配線回路形成工程）、エッチングレジスト２８０を剥離する（レジスト剥離工程）。こうしてフレキシブルプリント基板１００を製造することも可能である。
【実施例】
【００６９】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００７０】
（実施例１）
まず厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（商品名：カプトンＥＮ、東レ・デュポン社製）を用意した。次に、ポリイミドフィルム上に、スパッタ法によりＮｉ膜を形成した。このとき、Ｎｉ膜の厚さは０．２μｍとした。続いて、Ｎｉ膜上に、Ｃｕ膜をスパッタ法により形成した。Ｃｕ膜の厚さは２μｍとなるようにした。こうしてＮｉ／Ｃｕ膜がスパッタされたシード層付きポリイミドフィルムを作製した。
【００７１】
次に、シード層付きポリイミドフィルムのシード層上に、アクリル系ネガドライフィルムレジスト（商品名：ＳＵＮＦＯＲＴ  ＵＦＧ−２５２、旭化成社製）を１１０℃でラミネートした。続いて、回路幅５０μｍ、スペース１００μｍ、ピッチ１５０μｍとなる金属配線に対応する配線パターンを持つフォトマスクを通してＵＶ露光及び現像を順次行い、厚さ２５μｍのめっきレジストを形成した。このとき、現像は、３０℃で濃度２％の炭酸ソーダ溶液をスプレーすることにより行った。
【００７２】
次いで、電解銅めっき浴（硫酸銅めっき、商品名：ＣＬＸ、メルテックス社製）を用いてパターンめっきを行い、８層の第２金属層と、隣り合う第２金属層の間にそれぞれ設けられる第１金属層とで構成される積層体を得た。このとき、パターンめっきは、パルス状の電流密度を８回印加することにより、Ｃｕめっきの析出組織を周期的に変動させた。電流密度は具体的には図１４に示すプロファイルとなるように印加した。図１４において、電流密度に応じた時間帯の時間は具体的には、下記の通りとした。なお、図１４において、第２金属層の１層目の電流密度を小さくしたのはめっき膜の異常析出（デンドライトと呼ばれる樹状結晶）を防ぐためであり、第２金属層の８層目の電流密度を小さくしたのは総めっき厚を制御するためである。
（１）電流密度を１．５Ａ／ｄｍ２とする時間
２．５分間
（２）電流密度を２．５Ａ／ｄｍ２とする時間
３分間
（３）電流密度を０Ａ／ｄｍ２とする時間
３０秒間
（４）電流密度を０Ａ／ｄｍ２から２．５Ａ／ｄｍ２まで増加又は減少させる時間
１５秒間
【００７３】
また積層体の厚さはトータルで１８μｍとなるようにし、第１金属層および第２金属層の厚さは、それぞれ下記の通りとした。
第１金属層の厚さ：０．２μｍ
第２金属層の厚さ：２．８μｍ
【００７４】
次に、５０℃で濃度３．０％苛性ソーダ液をスプレーしてめっきレジストを剥離した。
【００７５】
次に、硫酸及び過酸化水素水系の銅ソフトエッチング液と、硝酸及び過酸化水素水系のニッケルエッチング液を用いて、回路間に露出したシード層を除去した。こうしてポリイミドフィルムの一面上に配線回路が形成され、回路付きポリイミドフィルムを得た。このとき、回路付きポリイミドフィルムをエポキシ系樹脂に埋め、断面研磨を行った。その後、水酸化アンモニウム−過酸化水素系のエッチング液を用いてソフトエッチングして第１金属層及び第２金属層の組織構造を走査型電子顕微鏡により観察した。観察した組織構造を図１５に示す。そして、第１金属層における第１金属結晶粒の平均粒径、観察される第１金属層における第１金属結晶粒の総面積のうち、ポリイミドフィルムの主面に平行な方向の長さがポリイミドフィルムの主面に直交する方向の長さよりも大きい層状の第１金属結晶粒の占める面積の割合である面積分率（Ｒ１）を測定した。同様に、第２金属層における第２金属結晶粒の平均粒径、観察される第２金属層における第２金属結晶粒の総面積のうち、ポリイミドフィルムの主面に平行な方向の長さがポリイミドフィルムの主面に直交する方向の長さよりも大きい層状の第２金属結晶粒に占める面積の比である面積分率（Ｒ２）についても測定した。結果を表１に示す。なお、表１において、第２金属層の１層目の電流密度、および、第２金属層の８層目の電流密度を小さくした理由については既に述べた通りである。しかし、この場合、第２金属層の１層目及び８層目と２〜７層目では電流密度が異なるため理論的には平均粒径に差が生じる。それに伴い第１金属層の１層目及び７層目と２〜６層目についても理論的には平均粒径に差が発生する。しかしながら、実験的には平均粒径に顕著な差は確認されなかった。
【００７６】
上記のようにして得られた回路付きポリイミドフィルムに、厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルムに厚さ２０μｍの接着剤を予め塗布してなる保護カバーを、配線回路と接着剤層とが接するように重ね合わせた後、回路付きポリイミドフィルムと保護カバーとを熱圧着した。このとき、熱圧着は、１５０℃、２０ｋｇ／ｃｍ２で１５分間の条件下で行った。こうしてフレキシブルプリント基板を得た。
【００７７】
（比較例１）
電解銅箔（商品名：Ｆ２−ＷＳ、古河電工社製）とポリイミドフィルムとの間に熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）を配置し、加熱・加圧により銅箔とポリイミドフィルムとを熱圧着・固定して回路付きポリイミドフィルムを形成したこと以外は実施例１と同様にしてフレキシブルプリント基板を作製した。
【００７８】
（比較例２）
圧延銅箔（商品名：ＨＡ箔、日鉱金属社製）とポリイミドフィルムとの間に熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）を配置し、加熱・加圧により銅箔とポリイミドフィルムとを熱圧着・固定して回路付きポリイミドフィルムを形成したこと以外は実施例１と同様にしてフレキシブルプリント基板を作製した。
【００７９】
上記のようにして得られた実施例１及び比較例１〜２のフレキシブルプリント基板について耐屈曲性を以下のようにして評価した。
【００８０】
（ＭＩＴ耐折試験）
実施例１及び比較例１〜２のフレキシブルプリント基板についてＡＳＴＭ  Ｄ２１７６に準拠してＭＩＴ耐折試験を行うことにより、耐屈曲性を評価した。結果を表１及び図１６に示す。なお、試験条件は下記の通りとした。
屈曲半径Ｒ＝０．３８ｍｍ
屈曲速度：１７５回／分
【００８１】
（ＩＰＣ屈曲試験）
実施例１及び比較例１〜２のフレキシブルプリント基板について、ＩＰＣ規格ＴＭ−６５０に準拠してＩＰＣ屈曲試験を行った。結果を表１及び図１７に示す。なお、試験条件は下記の通りとした。
測定電流：５ｍＡ
屈曲半径：Ｒ＝０．２ｍｍ
ストローク：１５ｍｍ
屈曲速度：１５００回／分
温度：８０℃
曲げ方向：保護カバーの表面が内側になる向きに曲げる
【表１】
2013089910.tif 000003
【００８２】
表１及び図１６に示す結果より、実施例１のフレキシブルプリント基板のＭＩＴ耐折寿命回数は、配線回路として電解銅箔を用いた比較例１のフレキシブルプリント基板のＭＩＴ耐折寿命回数よりも顕著に大きかった。また、実施例１のフレキシブルプリント基板のＭＩＴ耐折寿命回数は、配線回路として圧延銅箔を用いた比較例２のフレキシブルプリント基板のＭＩＴ耐折寿命回数よりも顕著に大きかった。
【００８３】
また、表１及び図１７に示す結果より、実施例１のフレキシブルプリント基板については、屈曲回数が１億回でも断線が起こらなかったことから、屈曲回数が１億回以上であることが分かった。これに対し、配線回路として電解銅箔を用いた比較例１のフレキシブルプリント基板の断線までの屈曲回数は約５００万回であり、配線回路として圧延銅箔を用いた比較例２のフレキシブルプリント基板の断線までの屈曲回数は約７０００万回であった。
【００８４】
このことから、本発明のフレキシブルプリント基板は、優れた耐屈曲性を有することが確認された。
【符号の説明】
【００８５】
１０…第１絶縁基板（絶縁基板）
１０ａ…主面
３０…配線回路
３３…第１金属層
３４…第２金属層
３５…積層体
３６…第１金属結晶粒
３７…第２金属結晶粒
８０…めっきレジスト
８０ａ…開口
１００…フレキシブルプリント基板
１３１…第１シード層
１３２…第２シード層
１３３…シード層
２３５…めっき層
２８０…エッチングレジスト
２８０ａ…開口
【図１】
2013089910.tif 000004
【図２】
2013089910.tif 000005
【図３】
2013089910.tif 000006
【図４】
2013089910.tif 000007
【図５】
2013089910.tif 000008
【図６】
2013089910.tif 000009
【図７】
2013089910.tif 000010
【図８】
2013089910.tif 000011
【図９】
2013089910.tif 000012
【図１０】
2013089910.tif 000013
【図１１】
2013089910.tif 000014
【図１２】
2013089910.tif 000015
【図１３】
2013089910.tif 000016
【図１４】
2013089910.tif 000017
【図１６】
2013089910.tif 000018
【図１７】
2013089910.tif 000019
【図１５】
2013089910.tif 000020