(57)【要約】【課題】従来のフレキシブル両面銅張積層板の製造方法では、銅箔が加熱ロールにより圧着される時間が短すぎるため、銅箔を効果的に再結晶化させ、銅箔の柔軟性を向上させることができないので、マイクロクラックやクラック等の欠陥が発生しやすい。【解決手段】まず第１表面と第２表面とを有するフレキシブル絶縁基板を提供し、第１期間内に第１表面と第２表面との上にそれぞれ第１金属層と第２金属層とを形成し、第２期間内にそれらの金属層をアニール処理し、かつ第２期間は第１期間より長いフレキシブル基板の製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１表面と第２表面とを有するフレキシブル絶縁基板を提供する手順と、
第１期間内に該第１表面と該第２表面との上にそれぞれ第１金属層と第２金属層とを形成する手順と、
第２期間内に該第１金属層と該第２金属層とに対してアニール処理を行う手順と、を含み、
該第２期間は、該第１期間より長いことを特徴とするフレキシブル基板の製造方法。
【請求項２】
該アニール処理の温度は、該第１金属層と該第２金属層とを形成する温度より低いことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法。
【請求項３】
該アニール処理の温度範囲は、１５０℃〜３００℃であり、持続時間の範囲は、２分〜６０分であることを特徴とする請求項２に記載のフレキシブル基板の製造方法。
【請求項４】
該アニール処理は、不活性ガス又は還元ガスを導入することを含み、
該不活性ガスは、窒素ガス又はアルゴンガスであり、
該還元ガスは、水素ガスであることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法。
【請求項５】
該アニール処理は、バッチ式のアニール処理又は連続式のアニール処理であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法。
【請求項６】
該フレキシブル絶縁基板の材料は、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリナフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、又は上記を組み合わせたものであることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法。
【請求項７】
該金属層の材料は、圧延（ＲＡ）銅、電解（ＥＤ）銅、スパッタリング銅、又は上記を組み合わせたものであることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法。
【請求項８】
該第１金属層と該第２金属層とを形成する手順は、圧着を含み、
該圧着は、温度が４００度より低い時に、該フレキシブル絶縁基板と、該第１金属層と、該第２金属層とをそれぞれ一対のロールの間に導入し、５秒以内に該フレキシブル絶縁基板とそれぞれの該第１金属層及び該第２金属層とを一体化させる手順を含むことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法。
【請求項９】
該第１金属層と該第２金属層とを形成する手順は、
該フレキシブル絶縁基板の第１表面上に第１金属層を形成する手順と、
該フレキシブル絶縁基板とその上に形成された該第１金属層と、該第２金属層とをそれぞれ一対のロールの間に導入し、５秒以内に該フレキシブル絶縁基板とそれぞれの該第１金属層及び該第２金属層とを一体化させる手順とを含むことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル基板の製造方法に関し、特に、柔軟性の高いフレキシブル基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブルプリント回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄｓ、ＦＰＣと略称する）は、様々な電子製品に応用されている。ＦＰＣは、重量が軽く、高い柔軟性を有するため、電子製品の体積を縮小させることが可能である。したがって、より軽く、薄く、短く、小さく、かつ多機能を持つという傾向にある電子製品にとっては、フレキシブル回路基板は、なくてはならない役割を果たしている。また、フレキシブル銅張積層板は、主に片面板、両面板、多層板、リジットフレキ板という種類がある。その中、両面板は、導電性金属箔及びポリイミド（ＰＩと略称する）系等の樹脂で構成される絶縁体層、又は導電性金属箔及び片面導体積層板を、それぞれ一対の加熱加圧ロールの間に連続的に導入し、絶縁体層と上下両導電性金属箔とを熱圧着させ、又は片面導体積層板と導電性金属箔とを熱圧着させることにより、フレキシブル両面銅張積層板を製造する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来のフレキシブル両面銅張積層板の製造方法では、銅箔が加熱ロールにより圧着される時間が短すぎるため、銅箔を効果的に再結晶化させ、銅箔の柔軟性を向上させることができないので、マイクロクラックやクラック等の欠陥や不良が発生しやすい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記に鑑み、本発明の１つの目的は、高い柔軟性を有するフレキシブル基板の製造方法を提供することにある。
【０００５】
本発明は、まず第１表面と第２表面とを有するフレキシブル絶縁基板を提供し、第１期間内に第１表面と第２表面との上にそれぞれ第１金属層と第２金属層とを形成し、第２期間内に第１金属層と第２金属層とに対してアニール処理を行い、かつ第２期間は、第１期間より長いフレキシブル基板の製造方法を提供する。
本発明の１つの実施例において、上記アニール処理の温度は、第１金属層と第２金属層とを形成する温度より低くてよい。
【０００６】
本発明の１つの実施例において、上記アニール処理の温度は、１２０℃より高くてよく、好ましくは１５０℃〜３００℃の範囲であり、持続時間は、２分より長く６０分より短い範囲であることが好ましい。
本発明の１つの実施例において、上記アニール処理は、不活性ガス又は還元ガス、例えば、窒素ガス、アルゴンガス、水素ガスを導入することを含む。
本発明の１つの実施例において、上記アニール処理は、バッチ式のアニール処理又は連続式のアニール処理であってよい。
【０００７】
本発明の１つの実施例において、上記フレキシブル絶縁基板の材料は、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリナフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、又はそれらを組み合わせたものであってよい。
本発明の１つの実施例において、上記金属層の材料は、圧延（ＲＡ）銅、電解（ＥＤ）銅、スパッタリング銅、又はそれらを組み合わせたものであってよい。
【０００８】
本発明の１つの実施例において、上記第１金属層と第２金属層とを形成する方法は、圧着法を含み、上記圧着法は、温度が４００度より低い時に、フレキシブル絶縁基板と、第１金属層と、第２金属層とをそれぞれ一対のロールの間に導入し、５秒以内にフレキシブル絶縁基板とそれぞれの第１金属層及び第２金属層とを一体化させる手順を含む。
【０００９】
本発明の１つの実施例において、上記第１金属層と第２金属層とを形成する方法は、フレキシブル絶縁基板の第１表面上に第１金属層を形成し、フレキシブル絶縁基板とその上に形成された第１金属層と、第２金属層とをそれぞれ一対のロールの間に導入し、５秒以内にフレキシブル絶縁基板とそれぞれの第１金属層及び第２金属層とを一体化させることを含む。
以下、本発明の上記又は他の目的、特徴及び利点を理解してもらうため、好適な実施例及び図面に基づいて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明のフレキシブル基板を示す断面概略図である。
【図２】図２は、本発明のフレキシブル基板の一部の製造工程を示す断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
熱処理により、銅は再結晶及び結晶粒成長現象が起こるため、銅箔の柔軟性が向上される。再結晶及び結晶粒成長には、原子／空孔の移動過程が必要である。一般的に、熱処理は、温度が高いほど、また期間が長いほど、再結晶の進行度が高く、硬度が減少し、伸展性が向上し、柔軟性が高くなる。しかし、従来のフレキシブル両面銅張積層板の連続製造方法では、銅箔が圧着される時間が短すぎるため、クラック等の欠陥や不良が発生しやすい問題があり、両面銅張積層板の高い柔軟性の要求を満たすことができない。
【００１２】
したがって、本発明は、再結晶の進行度及び基板の柔軟性を高めることのできるフレキシブル基板１００の製造方法を提供する。フレキシブル基板１００の製造方法は、以下の手順を含む。まず、第２期間内において、第１金属層１１０及び第２金属層１２０に対して熱処理を行う。その中、第１金属層１１０及び第２金属層１２０は、圧延銅、電解銅、スパッタリング銅、又はそれらを組み合わせたものである。以下に圧延銅を例として本発明を説明する。第１金属層１１０及び第２金属層１２０は、それぞれ１枚の厚さ１２μｍの圧延銅であってよい。アニール処理（予熱処理）する時、予熱温度は、約１５０〜４００℃であり、アニール処理温度は、金属層形成時の圧着温度より高く又は低くてよい。時間は、約２〜６０分である。また、予熱過程において、金属層の酸化を防止するため、不活性ガス又は還元ガス、例えば窒素ガス、アルゴンガス、水素ガス等を導入することができる。上記第１金属層１１０及び第２金属層１２０に対するアニール処理（予熱処理）は、バッチ式又は連続式のアニール処理であってよい。その中、バッチ式のアニール処理では、ロール材料のテンションを緩める又は緩めない状況で、ロール材料の全ロールを熱処理の環境に置き、保護雰囲気を含む又は含まないオーブン内で、アニール処理を行うことができる。一方、図２に示すように、連続式のアニール処理では、ロール材料は、設備の一端から、もう一端へ連続的に移動し、その間に熱処理の環境で移動する。上記設備は、保護雰囲気を含む又は含まない多段式のオーブンであってよい。設備の設計は、フレキシブル基板１００の機械的性質に対して特に影響がなく、バッチ式及び連続式の製造工程は、必要なスペース、投資コスト、及び均一性の範囲にのみ差異がある。
【００１３】
図１は、本発明のフレキシブル基板の製造過程の一つの断面を示す概略図である。図１を参照されたい。次に、第１表面１３０ａと第２表面１３０ｂとを有するフレキシブル絶縁基板１３０を提供する。第１温度範囲内で第１表面１３０ａと第２表面１３０ｂとの上に、それぞれ第１金属層１１０と第２金属層１２０とを形成する。また、アニール処理の第２期間は、第１期間より長い。これにより、フレキシブル基板１００を完成する。
【００１４】
具体的に、第１表面１３０ａと第２表面１３０ｂとの上に、それぞれ第１金属層１１０と第２金属層１２０とを形成する方法は、圧着法であってよい。図２を参照されたい。圧着法は、温度が４００度より低い時に、フレキシブル絶縁基板１３０と上記複数の金属層（１２μｍ圧延銅）とをそれぞれ一対の加圧ロール２１０の間へ導入する手順を含む。その中、上記加圧ロール２１０の間の線圧は、２０〜５００Ｋｇ／ｃｍであってよく、５秒以内にフレキシブル絶縁基板１３０とそれぞれの第１金属層１１０及び第２金属層１２０とを一体化させる。上記フレキシブル絶縁基板１３０は、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリナフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、又はそれらを組み合わせたものである。本実施例において、フレキシブル絶縁基板１３０としては、厚さ１８μｍのポリイミド系３層樹脂を使うことができる。
【００１５】
上記以外に、本発明のもう１つの実施例において、先にフレキシブル絶縁基板１３０の第１表面１３０ａ上に第１金属層１１０を形成し、続いてフレキシブル絶縁基板１３０及び第１表面１３０ａ上に形成された第１金属層１１０と、第２金属層１２０とをそれぞれ一対のロール２１０の間に導入することも可能である。この場合も、上記と同じ製造条件で、フレキシブル絶縁基板１３０とそれぞれの第１金属層１１０及び第２金属層１２０とを一体化させる。
【００１６】
言及に値することは、本発明におけるアニール処理は、フレキシブル絶縁基板１３０がそれぞれの第１金属層１１０及び第２金属層１２０と一体化された後、アニール処理を行うことも可能である。上記と同じように、アニール処理温度は、約１５０〜４００℃であり、時間は、２〜６０分である。また、金属層の酸化を防止するため、不活性ガス又は還元ガス、例えば窒素ガス、アルゴンガス、水素ガス等を導入することも可能である。ここで本発明を制限しない。
【００１７】
最後に、上記製造工程により製造されたフレキシブル基板１００を、標準回路に製造し、また回路表面にカバーレイを貼り付けた後、業界の公知の柔軟性評価試験（ＩＰＣ  Ｍｏｄｅ  Ｆｌｅｘ  Ｔｅｓｔ）を行う。柔軟性試験の結果によれば、アニール処理（予熱処理）が行われていない両面ポリイミド積層板の曲げ可能回数（Ｃｙｃｌｅｓ  ｔｏ  Ｆａｉｌｕｒｅ）は、５３０００回であった。本発明のアニール処理されたフレキシブル基板１００により製造されたフレキシブル銅箔回路基板の曲げ可能回数は、１７７０００回まで増加し、即ち３３０％増えた。また、銅箔が熱処理される前の機械強度（Ｔｅｎｓｉｌｅ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）、即ち、材料が外力の作用を受ける時にその単位面積の最大許容負荷は、通常の２０〜６０ｋｇｆ／ｍｍ２の範囲から、熱処理された後に５〜３０ｋｇｆ／ｍｍ２の範囲まで減少し、フレキシブル絶縁基板１００の柔軟性が向上された。
【００１８】
以上をまとめると、本発明の目的は、第１金属層と、第２金属層と、フレキシブル絶縁基板と、又は第１金属層がその上に形成されたフレキシブル絶縁基板と、第２金属層とが、加熱加圧ロールを連続地に通過する前に、第１金属層及び第２金属層を予熱（Ｐｒｅ−ａｎｎｅａｌｉｎｇ）する手段を加え、又は上記各金属層とフレキシブル絶縁基板とが熱圧着された後に、さらにポストアニール処理（Ｐｏｓｔ−ａｎｎｅａｌｉｎｇ）を行うことにより、金属層の再結晶の進行度を増加させる。これにより、フレキシブル基板全体の硬度及び強度が減少すると共に、伸展性が増加するため、製品の信頼性及び歩留りが増加し、応用可能な製品種類が拡大される。
【００１９】
以上のように本発明の好適な実施例を開示したが、本発明は、それらに制限されない。当業者は、本発明の主旨及び範囲から逸脱することなく様々な変更又は修正を行うことが可能であるため、本発明の保護範囲は、添付されている以下の特許請求の範囲により定義される。
【符号の説明】
【００２０】
１００  フレキシブル基板
１１０  第１金属層
１２０  第２金属層
１３０  フレキシブル絶縁基板
１３０ａ  第１表面
１３０ｂ  第２表面
２１０  加圧ロール
【図１】
2013021281.tif 000003
【図２】
2013021281.tif 000004