DE69935571T2

DE69935571T2 - Flexible Platte

Info

Publication number: DE69935571T2
Application number: DE69935571T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Kanuma-shi Takahashi; Hidetsugu Kanuma-shi Namiki
Original assignee: Sony Chemical and Information Device Corp
Current assignee: Dexerials Corp
Priority date: 1998-12-21
Filing date: 1999-12-20
Publication date: 2007-12-06
Anticipated expiration: 2019-12-21
Also published as: EP1014766A2; DE69935571D1; EP1014766A3; JP3405242B2; CN1159151C; EP1014766B1; CN1269285A; JP2000188445A; US6346298B1

Description

Technischer Hintergrund
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine flexible Platte, die durch Bildung einer Drei-Schicht-Struktur einer isolierenden Schicht aus Polyimid auf Metallfolie erhalten wird.
2. Technischer Hintergrund der Erfindung
Produkte, die durch Ankleben eines einlagigen Polyimidfilms (isolierende Schicht) an Kupferfolie durch Wärmekompressionsverkleben mit der Hilfe von Klebstoffen (zum Beispiel, Epoxy-basierte Klebstoffe oder Urethan-basierte Klebstoffe) erhalten werden, werden weithin als typische einseitige flexible Platten verwendet.
Da Kupferfolie und Polyimidfilm bezüglich ihrer linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten nicht gleich sind, führt im Anschluss an Wärmekompressionsverkleben die Abkühlung solcher einseitiger flexiblen Platten manchmal zu Kräuseln, Verdrehen, Verziehen oder ähnlichem.
In Anbetracht dessen ist vorgeschlagen worden, siehe EP-A-0335337 (Japanisches Patent Nummer 2746555), flexible gedruckte Platten zu verwenden (kupferkaschierte Produkte), bei denen Kringeln durch die Verwendung einer laminierten Polyimid-basierten isolierenden Schicht, die eine Drei-Schicht-Struktur hat, unterdrückt wird. Diese flexiblen gedruckten Platten haben laminierte Polyimid-basierte Harzschichten, deren Drei-Schicht-Struktur, auf einer als ein Leiter verwendeten Kupferfolie, eine erste Polyimid-basierte Harzschicht, die einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 20 × 10^–6 /K oder größer hat und die durch Beschichtung auf der Seite der Kupferfolie gebildet wird, eine zweite Polyimid-basierte Harzschicht, die einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von kleiner als 20 × 10^–6 /K hat und die durch Beschichtung auf die gleiche Weise wie die erste Schicht gebildet wird, und eine dritte Polyimid-basierte Harzschicht, die einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 20 × 10^–6 /K oder größer hat und die des Weiteren durch Beschichtung auf der zweiten Schicht gebildet wird, enthält. Das spezifische Verhältnis unter den linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten der ersten Polyimid-basierten Harzschicht (linearer Wärmeausdehnungskoeffizient: k₁), zweiten Polyimid-basierten Harzschicht (linearer Wärmeausdehnungskoeffizient: k₂) und dritten Polyimid-basierten Harzschicht (linearer Wärmeausdehnungskoeffizient: k₃) ist hier ausgedrückt als k₃ ≥ k₁ > k₂, wie nachstehend in Tabelle 1 gezeigt (siehe Arbeitsbeispiele 8 bis 12 und Tabelle 2 im Japanischen Patent Nummer 2746555). Zusätzlich ist der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient (k₀) eines laminierten Films (im Wesentlichen übereinstimmend mit einem laminierten Polyimid-basierten Harzfilm mit einer Drei-Schicht-Struktur) im Anschluss an Leiterätzen 9 bis 11 × 10^–6 /K.
Tabelle 1
Die im Japanischen Patent 2746555 beschriebene flexible gedruckte Platte hat allerdings einen großen Unterschied in den linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten (8 bis 11 × 10^–6 /K) zwischen der elektrolytischen Kupferfolie (linearer Wärmeausdehnungskoeffizient im Anschluss an Poyimidierungswärmebehandlung: ungefähr 19 × 10^–6 /K) und der laminierten Polyimid-basierten Harzschicht (linearer Wärmeausdehnungskoeffizient: ungefähr 9 bis 11 × 10^–6 /K), so kräuselt, verdreht, oder verzieht sich die Platte im Anschluss an Ätzen der Kupferfolie erheblich, wenn die flexible Platte auf Raumtemperatur abgekühlt wird und sie im Anschluss an die Imidierungswärmebehandlung schrumpfen lässt. Zusätzlich ist der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient von Kupferfolie größer als der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient der laminierten Polyimid-basierten Harzschicht, schrumpft die Platte und kräuselt sich derart, so dass sich eine Ausbuchtung auf der Seite der laminierten Polyimid-basierten Harzschicht bildet. Des Weiteren ist der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient der dritten Polyimid- basierten Harzschicht gleich oder größer als der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient der ersten Polyimid-basierten Harzschicht, so dass durch das Kräuseln der gesamten laminierten Polyimid-basierten Harzschicht es nicht gelingt eine Ausbuchtung auf der Seite der Kupferfolie zu erzeugen, trotz des Umstands, dass die Anwesenheit eines gewölbten Kräuseln auf der Seite der Kupferfolie bevorzugt ist, unter Berücksichtigung der Laminierung einer Deckschicht auf einem Schaltkreismuster im Anschluss an die Bildung und Behandlung dieses Schaltkreismusters.
EP-A-0 335 337 offenbart flexible Basismaterialien für gedruckte Schaltkreise, die mindestens aus einer Schicht eines Polyimidharzes einer geringen Wärmeausdehnung, mindestens einer Schicht eines Polyimidharzes einer hohen Wärmeausdehnung, mit einem höheren linearen Ausdehnungskoeffizienten als der des vorhergehenden Polyimidharzes, und mindestens einer Schicht eines Leiters zusammengesetzt sind.
Daher ist ein daraus folgender Nachteil, dass wenn Kräuseln auf solch eine Weise vorkommt, dass eine Ausbuchtung auf der Seite der laminierten Polyimid-basierten Harzschicht der flexiblen gedruckten Platte gebildet wird, es schwierig ist, die Platte durch eine Unterdruckspannvorrichtung (mit der Seite der Kupferfolie nach oben) zu halten, um die Kupferfolie mit einem Muster zu versehen, und wenn die Platte entlang einer Linie transportiert wird, dann kräuseln sich die Enden der Platte nach oben und bleiben hängen oder werden anderenfalls in einer Transportvorrichtung beim Transport beschädigt.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebenen Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und eine flexible gedruckte Platte bereitzustellen, die durch Bildung einer laminierten Polyimid-basierten Harzschicht, die eine Drei-Schicht-Struktur hat, erhalten wird und als eine isolierende Schicht auf Metallfolie dient, wobei diese flexible Platte so aufgebaut ist, dass das Kräuseln im Anschluss an das Versehen der Metallfolie mit einem Muster oder Imidierungswärmebehandlung fehlt, oder vernachlässigbar klein ist, und das eine Ausbuchtung auf der Seite der Metallfolie geformt wird, wenn leichtes Kräuseln auftritt.
Die vorliegenden Erfinder perfektionierten die vorliegende Erfindung nach Entdeckung, dass der angegebene Gegenstand erlangt werden kann, indem jede der Polyimid-basierten Harzschichten, die eine laminierte Polyimid-basierte Harzschicht mit einer Drei-Schicht-Struktur aufbauen, in der folgenden absteigenden Reihenfolge der linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten angeordnet werden: die Polyimid-basierte Harzschicht auf der Seite der Metallfolie, die Polyimid-basierte Harzschicht auf der Seite gegenüber der Metallfolie, und die Polyimid-basierte Harzschicht die dazwischen liegt. Genauer stellt die vorliegende Erfindung, wie in Anspruch 1 definiert, eine flexible Platte zur Verfügung, die eine Metallfolie und darauf vorgesehen eine laminierte Polyimid-basierte Harzschicht mit einer Drei-Schicht-Struktur enthält, welche eine erste Polyimid-basierte Harzschicht, eine zweite Polyimid-basierte Harzschicht und eine dritte Polyimid-basierte Harzschicht enthält, wobei die flexible Platte die Gleichung k1 > k3 > k2 erfüllt, bei der k₁ der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient der ersten Polyimid-basierten Harzschicht auf der Seite der Metallfolie ist, k₂ der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient der zweiten Polyimid-basierten Harzschicht ist und k₃ der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient der dritten Polyimid-basierten Harzschicht ist, wobei der Unterschied (k₁–k₃) in dem linearen Wärmeausdehnungskoeffizient zwischen der ersten Polyimid-basierten Harzschicht und der dritten Polyimid-basierten Harzschicht innerhalb +5 × 10^–6 /K ist und wobei der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient k₁ der ersten Polyimid-basierten Harzschicht 25 bis 50 × 10^–6 /K ist.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung beschrieben, oder werden daraus ersichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittzeichnung der flexiblen Platte der vorliegenden Erfindung.
2A bis 2D sind Diagramme, die die Schritte veranschaulichen, die durchgeführt werden, um die flexible Platte der vorliegenden Erfindung herzustellen.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird nun genauer beschrieben. Die flexible Platte der vorliegenden Erfindung ist so aufgebaut, dass eine laminierte Polyimid-basierte Harzschicht 2 mit einer Drei-Schicht-Struktur, die eine erste Polyimid-basierte Harzschicht 2a auf der Seite der Metallfolie, eine zweite Polyimid-basierte Harzschicht 2b und eine dritte Polyimid-basierte Harzschicht 2c enthält, auf einer Metallfolie 1 gebildet wird, wie in 1 gezeigt.
In der vorliegenden Erfindung ist die folgende Gleichung erfüllt. k1 > k3 > k2 bei der k₁ der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient der ersten Polyimid-basierten Harzschicht auf der Seite der Metallfolie ist, k₂ der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient der zweiten Polyimid-basierten Harzschicht ist und k₃ der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient der dritten Polyimid-basierten Harzschicht ist. Wenn diese Gleichung nicht erfüllt ist, dann tritt im Anschluss an Imidisierungswärmebehandlung oder Versehen der Metallfolie mit einem Muster ein erhebliches Kräuseln auf und das resultierende Kräuseln schafft es manchmal nicht eine Ausbuchtung auf der Seite der Metallfolie zu bilden. Basierend auf dieser Tatsache werden die erste Polyimid-basierte Harzschicht, zweite Polyimid-basierte Harzschicht und dritte Polyimid-basierte Harzschicht nun genauer beschrieben.
In der laminierten Polyimid-basierten Harzschicht 2 ist eine wichtige Funktion der ersten Polyimid-basierten Harzschicht 2a, die in Berührung mit der Metallfolie 1 ist, die Polyimid-basierte Harzschicht 2 mit der Metallfolie 1 zu verbinden. Ein Harz dessen linearer Wärmeausdehnungskoeffizient durch die Einführung von Sulfongruppen oder anderen polaren funktionellen Gruppen erhöht wurde, hat üblicherweise eine niedrigere Wärmebeständigkeit aber bessere Adhäsion an Metallfolie, als ein Harz mit einem niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten.
In der vorliegenden Erfindung ist daher der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient k₁ der ersten Polyimid-basierten Harzschicht 2a höher gesetzt, als der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient k₂ der zweiten Polyimid-basierten Harzschicht 2b, um eine einwandfreie Adhäsion an die Metallfolie 1 sicherzustellen, während der laminierten Polyimid-basierten Harzschicht 2 als Ganzes ermöglicht wird, ihre Wärmebeständigkeit beizubehalten. Der genaue lineare Wärmeausdehnungskoeffizient k₁ der ersten Polyimid-basierten Harzschicht 2a sollte auf 20 × 10^–6 /K oder höher gesetzt werden und vorzugsweise 25 bis 50 × 10^–6 /K. Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient k₁ der ersten Polyimid-basierten Harzschicht 2a kann durch Verändern der nachstehend beschriebenen Arten von Startmaterialbestandteilen oder den Mischungsanteile davon eingestellt werden.
Als solche erste Polyimid-basierte Harzschicht 21 können Produkte verwendet werden, die durch Bildung von Filmen aus den nachstehend beschriebenen Lacken zu Filmen und dem Unterziehen der Filme einer optionalen Imidierung erhalten werden. Diese Lacke enthalten Polyamidsäuren (polyamic acids) erhalten aus sauren Dianhydriden und Diaminen (siehe Japanische Patentanmeldung Offenlegungsnummern SHO60-157286, SHO60-243120, SHO63-239998, HEI1-245586, HEI3-123093 und HEI5-139027) teilweise imidierte Polyimidamidsäuren (polyimide amic acids) erhalten aus Diisocyanatverbindungen und Polyamidsäuren-Vorpolymeren (polyamic acid prepolymers), die terminale Säuredianhydride haben und die aus überschüssigen Säuredianhydriden und Diaminen hergestellt werden (siehe „Polyamide Resin Handbook", herausgegeben von Nikkan Kogyo Shinbunsha, S. 536, 1988); Polyamidimidharze, erhalten aus Diisocyanatverbindungen, Diaminen und Säureanhydriden (Tricarbonsäureanhydriden) mit freien Carbonsäuregruppen (siehe „Practical Plastics Dictionary", S. 485, zusammengestellt von Sangyo Chosokai, 1993; Japanische Patentanmeldung Offenlegungsnummern SHO49-98897 und SHO57-14622); und lösliche Polyimidharze (siehe Japanische Patentanmeldung Offenlegungsnummer SHO63-199239). Von diesen, kann eine Polyimid-basierte Harzschicht mit niedriger Azidität bevorzugt verwendet werden, weil sie verhindert, dass die Metallfolie 1 korrodiert. Folglich kann ein imidierter Polyamidsäurefilm (polyamic acid) mit niedriger Azidität oder ein löslicher Polyimidfilm oder Polyamidimidfilm ohne Säuregruppen zum Vorteil verwendet werden. Insbesondere sind Polyamidimidharze, die hochschmelzende thermoplastische Harze sind, für die Verwendung bevorzugt, aufgrund ihrer Fähigkeit die Spannung zu lockern, die während einer Imidierungswärmebehandlung oder anderen Hochtemperaturwärmebehandlung in flexiblen Platten erzeugt wird.
Bevorzugte Beispiele von Säuredianhydriden, die als Startmaterialien verwendet werden können, die die erste Polyimid-basierte Harzschicht 2a aufbauen, enthalten Pyromellithsäuredianhydrid (PMDA), 3,4,3',4'-Biphenyltetracarbonsäuredianhydrid (BPDA), 3,4,3',4'-Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid (BTDA),3,4,3',4'-Diphenylsulfontetracarbonsäuredianhydrid (DSDA) und 3,4,3',4'-Diphenylethertetracarbonsäuredianhydrid (DEDA).
Bevorzugte Beispiele von Tricarbonsäureanhydriden enthalten Trimellithanhydrid, 3,3',4-Benzophenontricarbonsäureanhydrid und 2,3,4'-Diphenyltricarbonsäureanhydrid.
Bevorzugte Beispiele von Diaminen enthalten 4,4' Diaminodiphenylether (DPE), Paraphenylendiamin (p-PDA), Orthophenylendiamin (o-PDA), Metaphenylendiamin (m-PDA), 2,4-Diaminotoluol (TDA), 3,3'-Dimethyl-4,4'-Diaminobiphenyl (DMDBP), 4,4'-Diaminobenzanilid (DABA) und 4,4'-Bis(p-aminophenoxy)diphenylsulfon (BAPS).
Bevorzugte Beispiele von Diisocyanatverbindungen enthalten 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 2,4-Tolylendiisocyanat, Tolidinisocyanat, 1,5- Naphthalindiisocyanat, Xylylendiisocyanat und Hexamethylendiisocyanat.
Die zweite Polyimid-basierte Harzschicht 2b wirkt, um sicherzustellen, dass die gesamte laminierte Polyimid-basierte Harzschicht 2 eine einwandfreie Wärmebeständigkeit hat und um ihren Koeffizienten in die Nähe des linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten km der Metallfolie 1 zu bringen. Folglich ist der Unterschied zwischen dem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten k₂ der zweiten Polyimid-basierten Harzschicht 2b und der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient k_m der Metallfolie 1 vorzugsweise zwischen ±5 × 10^–6 /K eingestellt und noch bevorzugter zwischen ±3 × 10^–6 /K. Das Kräuseln der flexiblen Platte kann so unabhängig von den Besonderheiten eines gewöhnlichen Wärmeverlaufs (Lagerung bei Raumtemperatur, Tauchlötbad und ähnliches) geregelt werden.
Der spezifische lineare Wärmeausdehnungskoeffizient k₂ der zweiten Polyimid-basierten Harzschicht 2b kann vorzugsweise (10 bis 25) × 10^–6 /K sein und noch bevorzugter (17 bis 23) × 10^–6 /K, angesichts der Tatsache, dass der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient k_m einer Imidierungswärme-behandelten Metallfolie 1, die üblicherweise für die flexible Platte verwendet wird, die in Tabelle 2 nachstehend gezeigten numerischen Werte annimmt. Ähnlich zu der ersten Polyimid-basierte Harzschicht 2a kann der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient k₂ der zweiten Polyimid-basierten Harzschicht 2b durch Verändern der Arten der Startmaterialbestandteile, oder der Mischungsanteile von diesen, eingestellt werden.
Tabelle 2
Ähnlich zu der ersten Polyimid-basierten Harzschicht 2a kann die zweite Polyimid-basierte Harzschicht 2b, mit den oben beschriebenen Eigenschaften, durch Bildung eines Films aus Polyamidsäuren (polyamic acids) Polyimidamidsäuren (polyimid amic acids), Polyamidimidsäuren, löslichen Imidharzen oder anderen Lacken und wahlweise imidieren dieser Filme gestaltet werden.
Die dritte Polyimid-basierte Harzschicht 2c ist als eine Schicht an einer Seite der zweiten Polyimid-basierten Harzschicht 2b bereitgestellt, deren linearer Wärmeausdehnungskoeffizient den der ersten Polyimid-basierten Harzschicht 2a ausgleicht, um das Kräuseln der laminierten Polyimid-basierten Harzschicht 2 an sich zu regeln, wenn große Bereiche der Metallfolie 1 entfernt werden und beide Seiten der laminierten Polyimid-basierten Harzschicht 2 während des Versehens der Metallfolie 1 mit einem Muster, entblößt sind. Folglich wird der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient k₃ der dritten Polyimid-basierten Harzschicht 2c in der vorliegenden Erfindung höher gesetzt, als der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient k₂ der zweiten Polyimid-basierten Harzschicht 2b. Es sollte angemerkt werden, dass die Oberflächenrauhigkeit, die der Metallfolie verliehen wurde und die gestaltet wurde, um die Adhäsion an eine Polyimidschicht zu verbessern, dazu dient, eine Ausbuchtung in der Kräuselrichtung der Metallfolie zu bilden, dass heißt, sie bewirkt, dass die erste Polyimid-basierte Harzschicht 2a eine Ausbuchtung auf der Seite der Metallfolie 1 bildet, da eine Schrumpfkraft, welche entlang der Seite wirkt, an welcher die Metallfolie an die Polyimidschicht gebunden ist, durch einen Anstieg der Adhäsion zwischen der Metallfolie und der Polyimidschicht erzeugt wird, wenn die flexible Platte im Wesentlichen ungekräuselt ist oder sich eine leichte Ausbuchtung an der Seite der Metallfolie 1 bildet. Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient k₃ der dritten Polyimid-basierten Harzschicht 2c muss niedriger gesetzt sein, als der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient k₁ der ersten Polyimid-basierten Harzschicht 2a, um eine solches Kräuseln auszugleichen. Insbesondere kann der Unterschied (k₁–k₃) zwischen dem ersten linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten k₁ der ersten Polyimid-basierten Harzschicht 2a und der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient k₃ der der dritten Polyimid-basierten Harzschicht 2c auf vorzugsweise +5 × 10^–6 /K, und bevorzugter auf +3 × 10^–6 /K begrenzt sein.
Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient k₀ der gesamten Polyimid-basierten Harzschicht 2, die die oben beschriebene erste Polyimid-basierte Harzschicht 2a, zweite Polyimid-basierte Harzschicht 2b und dritte Polyimid-basierte Harzschicht 2c enthält, kann vorzugsweise (10 bis 30) × 10^–6 /K sein und bevorzugter (17 bis 28) × 10^–6 /K. Dieser Koeffizient ist höher gesetzt, als der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient k_m der Metallfolie 1, um das Kräuseln zu regeln oder eine Ausbuchtung auf der Seite der Metallfolie 1 zu bilden, wenn ein leichtes Kräuseln auftritt. In diesem Fall kann der Unterschied (k₀–k_m) zwischen ihnen vorzugsweise 0 bis +7 × 10^–6 /K und bevorzugter 0 bis +5 × 10^–6 /K sein.
Die Dicken der ersten Polyimid-basierten Harzschicht 2a, zweiten Polyimid-basierten Harzschicht 2b und dritten Polyimid-basierten Harzschicht 2c sind vorzugsweise so gesetzt, dass die Dicke t₂ der zweiten Polyimid-basierten Harzschicht 2b größer ist als die Dicke t₁ der ersten Polyimid-basierten Harzschicht 2a oder die Dicke t₃ der dritten Polyimid-basierten Harzschicht 2c.
Insbesondere kann die Dicke t₂ der zweiten Polyimid-basierten Harzschicht 2b vorzugsweise 5 bis 100 μm sein und bevorzugter 10 bis 50 μm, weil eine allzu dünne Schicht die mechanische Festigkeit der gesamten laminierten Polyimid-basierten Harzschicht erniedrigt, wohingegen eine allzu dicke Schicht die Steifigkeit der laminierten Polyimid-basierten Harzschicht an sich erhöht und es unmöglich macht Rollen-gewickelte Artikel vorgeschriebener Größe zu erhalten.
Zusätzlich kann die Dicke t₁ der ersten Polyimid-basierten Harzschicht 2a oder die Dicke t₃ der dritten Polyimid-basierten Harzschicht 2c vorzugsweise 1 bis 10 μm sein und bevorzugter 2 bis 5 μm, weil eine allzu dünne Schicht schwierig zu bilden ist, wohingegen eine allzu dicke Schicht den Unterschied zwischen dem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten k_m der Metallfolie 1 und dem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten k₀ der gesamten laminierten Polyimid-basierten Schicht 2 erhöhen kann, welche abhängig ist von dem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten k₂ der zweiten Polyimid-basierten Harzschicht 2b.
In diesem Fall kann das Verhältnis t₁/t₃ der Dicke t₁ der ersten Polyimid-basierten Harzschicht 2a und der Dicke t₃ der dritten Polyimid-basierten Harzschicht 2c vorzugsweise 0,5 bis 2,0 sein und bevorzugter 1,0 bis 2,0. Mit dem Verhältnis in diesem Bereich ist es möglich eine höhere Wirksamkeit zu erreichen, ein Kräuseln der flexiblen Platte zu verhindern. Ein anderes wärmebeständiges Harz als ein Polysulfon, ein Kleber, wie etwa ein Epoxidkleber, ein Rostschutzmittel, wie etwa ein Triazol oder Imidazol, oder ähnliches kann auch, falls benötigt, der ersten Polyimid-basierten Harzschicht 2a, zweiten Polyimid-basierten Harzschicht 2b und dritten Polyimid-basierten Harzschicht 2c zugegeben werden.
Wie in Tabelle 2 gezeigt kann SUS 304 Folie, SUS 430 Folie, Aluminium Folie, Beryllium-Kupferfolie, Phosphorbronzefolie oder ähnliches als die Metallfolie 1 verwendet werden. Die Oberfläche der Metallfolie 1 kann auch einem Mattieren, Ni/Zn Plattieren, Oxidation oder ähnlichem unterzogen werden, um eine Adhäsion zu der laminierten Polyimid-basierten Harzschicht 2 zu verbessern. Es ist auch möglich eine Aluminiumalkoholat-Behandlung, Aluminiumchelat-Behandlung, Silankopplungsbehandlung, Imidazolbehandlung oder andere chemische Behandlung durchzuführen.
Ein Beispiel der Herstellung der flexiblen Platte der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 2A bis 2D beschrieben, für einen Fall, bei dem die Polyimid-basierten Harzschichten aus Polyamidsäuren (polyamic acids) zusammengesetzt sind.
Zur Bildung der ersten Polyimid-basierten Harzschicht wird zuerst eine Metallfolie 21 mit einem Polyamidsäurelack (polyamic acid) durch eine Kommastreichmaschine, Messerstreichmaschine, Walzenstreichmaschine, Lippenstreichmaschine, Gravurstreichmaschine, Druckstreichmaschine oder ähnlichem beschichtet und die beschichtete Folie in einem Durchlauftrockenofen (Bogenartiger Ofen, Fließofen oder ähnlichem) getrocknet, um ein Schäumen zu verhindern und den Gehalt von verbliebenen flüchtigen Anteilen (Lösungsmittel, kondensiertes Wasser und ähnliches) innerhalb eines Bereichs von 20 bis 30 Gew.-% zu bringen, wobei sich ein Polyimid Precursorfilm 22a ergibt (2A). In diesem Fall erzeugt ein Gehalt an flüchtigen Anteilen unter 20 Gew.-% eine Gefahr, dass die Adhäsion zwischen der ersten Polyimid-basierten Harzschicht und zweiten Polyimid-basierten Harzschicht unzulänglich sein wird, während ein Gehalt im Überschuss von 30 Gew.-% es nicht schafft den Kontraktionskoeffizienten oder die Klebkraft zwischen der ersten Polyimid-basierten Harzschicht und zweiten Polyimid-basierten Harzschicht zu stabilisieren.
Der hierin verwendete Ausdruck „Gehalt an verbliebenen flüchtigen Anteilen" bezieht sich auf den Gewichtsanteil (Gew.-%) aller der flüchtigen Bestandteile in dem Polyimid Precursorfilm.
Beispiele von Lösungsmitteln, die während der Lackvorbereitung verwendet werden können, enthalten N-Methyl-2-pyrrolidon, N,N-Dimethylacetamid, Xylol, Toluol und Ethylenglykolmonoethylether.
Der erste Polyimid Precursorfilm 22a wird anschließend auf die gleiche Weise mit einem Polyamidsäurelack (polyamic acid) beschichtet, um eine zweite Polyimid-basierte Harzschicht zu bilden und der beschichtete Film wird getrocknet, um den Gehalt an verbliebenen flüchtigen Anteilen innerhalb eines Bereichs von 30 bis 50 Gew.-% zu bringen, wobei sich ein zweiter Polyimid Precursorfilm 22b ergibt (2B). In diesem Fall ist es für den Gehalt an verbliebenen flüchtigen Anteilen ungeeignet unter 30 Gew.-% zu fallen oder 50 Gew.-% zu überschreiten, weil es im ersten Fall die Gefahr gibt, dass die Adhäsion zwischen der ersten Polyimid-basierten Harzschicht und der zweiten Polyimid-basierten Harzschicht unzulänglich sein wird und im zweiten Fall ein Schäumen während der Imidierung auftritt.
Der zweite Polyimid Precursorfilm 22b wird anschließend auf die gleiche Weise mit einem Polyamidsäurelack (polyamic acid) beschichtet, um eine dritte Polyimid-basierte Harzschicht zu bilden und der beschichtete Film getrocknet, um den Gehalt an verbliebenen flüchtigen Anteilen innerhalb eines Bereichs von 30 bis 50 Gew.-% zu bringen, wobei sich ein dritter Polyimid Precursorfilm 22c ergibt. Dadurch wird ein laminierter Polyimid Precursorfilm 22 mit einer Drei-Schicht-Struktur erhalten (2C).
Der laminierte Polyimid Precursorfilm wird anschließend imidiert. Die Imidierung erfolgt durch Durchführung einer Wärmebehandlung in einem Durchlaufofen bei einer Temperatur von 210 bis 250°C und vorzugsweise 230 bis 240°C, um den Gehalt an verbliebenen flüchtigen Anteilen auf ein Niveau von vorzugsweise 7 bis 10% zu setzen und das Imidierungsverhältnis auf 50% oder niedriger zu bringen. (Imidierungsverhältnis ist ein mittels IR Absorptionsspektrumanalyse berechneter Wert (Oberflächenreflexionstechnik (ATR Technik) auf der Grundlage der Absorption der Imidgruppen bei einer Absorptionswellenlänge von 1780 cm^–1, in Bezug auf die beobachtete Absorption, wenn die gleiche Probe zu 100% imidiert wurde.) In diesem Fall ist es für den Gehalt an verbliebenen flüchtigen Anteilen ungeeignet unter 7% zu fallen oder 10% zu überschreiten, weil im ersten Fall ist es unmöglich ein Kräuseln angemessen zu regeln und im zweiten Fall neigt ein Blocken aufzutreten. Zusätzlich macht ein Imidierungsverhältnis, das größer als 50% ist, es unmöglich, eine angemessene Kräuselregelung zu erreichen.
Für die Erwärmungstemperatur ist es ungeeignet unter 210°C zu fallen oder 250°C zu überschreiten, weil unter 210°C der Gehalt an verbliebenen flüchtigen Anteilen größer als 7% ist und über 250°C das Imiderungsverhältnis größer als 50% ist.
Wenn die Imidierung abgeschlossen ist, wird die laminierte Polyimid Precursorschicht 22 in eine laminierte Polyimid-basierte Harzschicht 23 umgewandelt, deren Drei-Schicht-Struktur eine erste Polyimid-basierte Harzschicht 23a, eine zweite Polyimid-basierte Harzschicht 23b und eine dritte Polyimid-basierte Harzschicht 23c enthält (2D). Eine flexible Platte der vorliegenden Erfindung, wie die in 1 gezeigte, wird folglich erhalten.
In der folglich gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltenen flexiblen Platte ist im Anschluss an das Versehen der Metallfolie mit einem Muster, oder Imidierungswärmebehandlung, Kräuseln nicht vorhanden, oder vernachlässigbar klein, und es wird eine Ausbuchtung auf der Seite der Metallfolie gebildet, wenn leichtes Kräuseln auftritt. Daher ist es möglich eine flexible Leiterplatte mit einem geringen Kräuseln und sehr guter Formbeständigkeit (Kontraktionskoeffizient) herzustellen und eine Bestückung mit Bestandteilen auf der Oberfläche davon wird erleichtert.
Die flexible Platte der vorliegenden Erfindung hat auch eine sehr gute Formbeständigkeit in den Quer- und Längsrichtungen, weil der Kontraktionskoeffizient davon ungeachtet des Wärmeverlaufs stabil bleibt.
Korrekturwerte können daher während der Schaltkreisgestaltung gleich gehalten werden und Schaltkreise können mit einer größeren Leichtigkeit gestaltet werden. Zusätzlich ist die Metallfolie leichter mit einem Muster zu Versehen und die Feinstrukturierung kann leicht durchgeführt werden.
Die flexible Platte der vorliegenden Erfindung hat auch eine ausreichende Rollenwicklereigenschaft in Bezug auf Kräuseln, weil die Klebkraft zwischen der Metallfolie und der laminierten Polyimid-basierten Harzschicht in den Quer- und Längsrichtungen stabil bleibt.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail beschrieben.
Vergleichsbeispiel A1
(Herstellung von Polyimidamidsäurelack (polyimide amic acid))
4,4'-Diaminodiphenylether (DPE, hergestellt von Wakayama Seika) in einer Menge von 120 g (0,6 mol) verwendet, wurde in ungefähr 2,0 kg des Lösungsmittels N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP, hergestellt von Mitsubishi Chemical) in einer Stickstoffgasatmosphäre aufgelöst.
Pyromellithdianhydrid (PMDA; 218 g oder 1,0 mol) wurde dann bei 20°C zu der entstandenen Lösung zugegeben und einer Reaktion fand für 1 Stunde statt, wobei eine Lösung eines Vorpolymers, bei dem beide Enden Säureanhydride waren, erhalten wurde.
2,4-Toluoldiisocyanat (TODI) wurde anschließend in einer Menge von 69,6 g (0,4 mol) zu der Vorpolymerlösung zugegeben und das System wurde langsam auf 60°C erwärmt. Bei dem Start der Reaktion wurde die Bildung von Kohlendioxidblasen beobachtet und das System verdickte. Die Reaktion wurde für weitere 2 Stunden fortgesetzt, während 2,8 kg N-Methyl-2-pyrrolidon portionsweise zugegeben wurde. Ein viskoser Polyimidamidsäurelack (polyimide amic acid) mit einem Feststoffgehalt von ungefähr 8,5% und einer Viskosität von 20 Pa·s wurde als Ergebnis erhalten (Imidierungsverhältnis der Ladung (molarer Anteil der Diisocyanatverbindung): 40%).
Der erhaltene Polyimidamidlack (polyimide amic acid) wurde auf Kupferfolie aufgebracht, das Lösungsmittel in einem Durchlaufofen bei 80 bis 160°C verdampft, die Atmosphärentemperatur auf 230 bis 350°C erhöht und eine Imidierungsbehandlung für 10 Minuten bei 350°C durchgeführt. Die Kupferfolie wurde in einer Eisenchloridlösung weggeätzt, wobei ein einlagiger Polyimidfilm mit einer Dicke von 25 μm erhalten wurde. Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des entstandenen Polyimidfilms war 35 × 10^–6 /K. Eine thermomechanische Analyseeinheit (TMA/SCC 15000), hergestellt von SII, wurde bei einer Betriebslast von 2,5 bis 5 g, gemäß einer Spannungstechnik verwendet.
Vergleichsbeispiel A2
(Herstellung von Polyimidamidsäurelack (polyimide amic acid))
Ein viskoser Polyimidamidsäurelack (polyimide amic acid) (Imidierungsverhältnis der Ladung (molarer Anteil der Diisocyanatverbindung): 40%) wurde durch Wiederholen der gleichen Verfahren wie in Vergleichspeispiel A1 erhalten, außer dass 3,3,3',4'-Biphenyltetracarbonsäuredianhydrid (BPDA) anstatt des PMDA verwendet wurde und 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI) anstatt des TODI verwendet wurde.
Ein einlagiger Polyimidfilm wurde erhalten, indem der entstandenen Polyimidamidsäurelacks (polyimide amic acid) auf die gleiche Weise wie in dem Vergleichsbeispiel A1 behandelt wurde. Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des entstandenen Polyimidfilms war 48 × 10^–6 /K.
Die Ergenbisse der Vergleichsbeispiele A1 und A2 sind in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3

* Vergleichsbeispiel (VB)

Vergleichsbeispiel B1
(Herstellung von Polyamidimidharzlack)
Trimellithanhydrid (TMA; 192 g oder 1,0 mol), 4,4'-Diaminodiphenylmethan (DMA; 158,4 g oder 0,8 mol) und N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP; 350 g) wurden in einem einzelnen Gemenge in einen abnehmbaren Kolben gegeben und das System wurde langsam in einem Ölbad unter Rühren erhitzt, während trockenes Stickstoffgas durchgeleitet wurde, um gebildetes Wasser schnell zu entfernen.
Eine Stunde später erreichte die Temperatur des Ölbads 240°C. Eine Reaktion fand in diesem Zustand für 4 Stunden statt und die Temperatur des Ölbads wurde dann auf 120°C gesenkt.
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI; 62,5 g oder 0,25 mol) und N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP; 1100 g) wurden anschließend zugegeben, die Temperatur für die Dauer von einer Stunde auf 195°C erhöht und eine Reaktion fand bei dieser Temperatur für 4 Stunden statt. Ein dunkelbrauner Polyamidimidharzlack mit einem Feststoffgehalt von ungefähr 20% und einer Viskosität von 30 Pa·s (25°C) wurde so hergestellt. Das (TMA/DMA) molare Verhältnis war 1,25 und das {(TMA + MDI)/DMA} molare Verhältnis war 1,05.
Ein einlagiger Polyamidimidharzfilm wurde erhalten, indem der entstandene Polyamidimidharzlack auf die gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel A1 behandelt wurde. Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des entstandenen Polyamidimidharzfilms war 50 × 10^–6 /K.
Vergleichsbeispiel B2
(Herstellung von Polyamidimidharzlack)
Ein viskoser Polyamidimidharzlack wurde erhalten, indem die gleichen Verfahren wie in Vergleichsbeispiel B1 wiederholt wurden, außer dass 4,4'-Diaminodiphenylether anstatt des DMA verwendet wurde.
Ein einlagiger Polyamidimidharzfilm wurde erhalten, indem der entstandene Polyamidimidharzlack auf die gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel A1 behandelt wurde. Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des entstandenen Polyamidimidharzfilms war 34 × 10^–6 /K.
Die Ergebnisse der Vergleichsbeispiele B1 und B2 sind in Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 4

* Vergleichsbeispiel (VB)

Vergleichsbeispiel C1
(Herstellung von Polyamidsäurelack (polyamic acid))
Paraphenylendiamin (PDA, hergestellt von Mitsui Chemical) und 4,4'-Diaminodiphenylether (DPE, hergestellt von Wakayama Seika) wurden jeweils in Mengen von 0,150 kg (1,6 mol) und 2,58 kg (14,4 mol) in 45 kg des Lösungsmittels N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP, hergestellt von Mitsubishi Chemical) in einer Stickstoffgasatmosphäre, in einem mit einem Temperaturregler und einem Mantel ausgerüsteten 60 1 Reaktionskessel aufgelöst. Pyromellithdianhydrid (PMDA, hergestellt von Mitsubishi Gas Chemical) wurde dann allmählich in einer Menge von 3,523 kg (16,14 mol) bei 50°C zugegeben und eine Reaktion fand für 3 Stunden statt. Ein Polyamidsäurelack (polyamic acid) mit einem Feststoffgehalt von ungefähr 12% und einer Viskosität von 25 Pa·s (25°C) wurde so erhalten.
Ein einlagiger Polyimidharzfilm wurde erhalten, indem der entstandene Polyamidsäurelack auf die gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel A1 behandelt wurde. Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des entstandenen Polyamidimidharzfilms war 30 × 10^–6 /K.
Vergleichsbeispiel C2 bis C6
(Herstellung von Polyamidsäurelacken (polyamic acid))
Polyamidsäurelacke (polyamic acid) wurden hergestellt, indem die in Tabelle 5 gezeigten Startmaterialien, unter Wiederholen der Verfahren des Vergleichsbeispiels C1, verwendet wurden.
Einlagige Polyimidharzfilme wurden erhalten, indem die entstandenen Polyamidsäurelacke (polyamic acid) auf die gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel A1 behandelt wurden. Die linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten der entstandenen Polyimidfilme sind in Tabelle 5 gezeigt. Tabelle 5

* Vergleichsbeispiel (VB)

Arbeitsbeispiele 1 bis 7 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3
(Herstellung von flexiblen Platten)
Tabelle 6 zeigt die in den Arbeits- und Vergleichsbeispielen verwendeten Metallfolien. Die verwendeten Metallfolienartikel wurden der nachstehend beschriebenen Imidierungswärmebehandlung unterzogen und die linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten davon wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
Tabelle 6
Die in Tabelle 6 gezeigt Metallfolie (Breite: 540 mm) wurde bis zu einer vorgesehenen Dicke des trockenen Films mit einem in Tabelle 7 gezeigten Lack (Polyimidamidsäurelack (polyimid amic acid), Polyamidimidharzlack oder Polyamidsäurelack (polyamic acid)) beschichtet und für die erste Polyimid-basierte Harzschicht gestaltet und die beschichtete Folie bei einer Temperatur von 80 bis 170°C einen Fließ-Ofen verwendend getrocknet, wobei ein erster Polyimid-basierter Harzprecursorfilm erhalten wurde.
Der Gehalt an verbliebenen flüchtigen Anteilen in dem ersten Polyimid-basierten Harzprecursorfilm des Arbeitsbeispiels 1 war 25%.
Der erste Polyimid-basierte Harzprecursorfilm wurde bis zu einer vorgesehenen Dicke des trockenen Films mit einem in Tabelle 7 gezeigten Lack (Polyimidamidsäurelack (polyimid amic acid), Polyamidimidharzlack oder Polyamidsäurelack (polyamic acid)) beschichtet und für die zweite Polyimid-basierte Harzschicht gestaltet und die beschichtete Folie bei einer Temperatur von 80 bis 170°C einen Fließ-Ofen verwendend getrocknet, wobei ein zweiter Polyimid-basierter Harzprecursorfilm erhalten wurde.
Der Gehalt an verbliebenen flüchtigen Anteilen in dem laminierten Film, der durch Kombinieren des ersten Polyimid-basierten Harzprecursorfilm und zweiten Polyimid-basierten Harzprecursorfilm des Arbeitsbeispiels 1 erhalten wurde, war 40%.
Der zweite Polyimid-basierte Harzprecursorfilm wurde bis zu einer vorgesehenen Dicke des trockenen Films mit einem in Tabelle 7 gezeigten Lack (Polyimidamidsäurelack (polyimid amic acid), Polyamidimidharzlack oder Polyamidsäurelack (polyamic acid)) beschichtet und für die dritten Polyimid-basierte Harzschicht gestaltet und die beschichtete Folie bei einer Temperatur von 80 bis 170°C getrocknet, einen Fließ-Ofen verwendend, wobei ein dritter Polyimid-basierter Harzprecursorfilm erhalten wurde.
Der Gehalt an verbliebenen flüchtigen Anteilen in dem laminierten Film, der durch Kombinieren desersten Polyimid-basierten Harzprecursorfilm, zweiten Polyimid-basierten Harzprecursorfilm und dritten Polyimid-basierten Harzprecursorfilm des Arbeitsbeispiels 1 erhalten wurde, war 38%.
Ein durch Bildung eines laminierten Polyimid Precursorfilms auf einer Metallfolie erhaltenes Laminat, gemäß der oben beschriebenen Verfahren, wurde anschließend in einem Durchlaufofen bei 230°C wärmebehandelt. Der entsprechende Gehalt an verbliebenen flüchtigen Anteilen war 7,9% und das Imidierungsverhältnis, wie durch IR Spektralanalyse gemessen, war 20%. Um eine Imidierungsbehandlung durchzuführen wurde das wärmebehandelte Laminat (100 m) auf ein rostfreies Stahlrohr mit einem Durchmesser von 250 mm gewickelt, mit der Metallfolie nach innen gewandt, in einen Gemengeofen mit einer Stickstoffgasatmosphäre (Sauerstoffkonzentration: 0,1% oder weniger) platziert, für die Dauer von 1 Stunde auf 350°C erwärmt und für 15 Minuten bei 350°C gehalten. Die Temperatur wurde dann in einer Stickstoffgas Atmosphäre auf 200°C verringert und das Produkt in der Atmosphäre abgekühlt. Eine flexible an einer Seite mit Metallfolie kaschierte Platte wurde so erhalten.
Die laminierten Polyimid-basierten Harzschichten der flexiblen Platten in den Arbeitsbeispielen 1 bis 7 erfüllten die Beziehung k₁ > k₃ > k₂. Die Beziehung k₁ > k₃ > k₂ wurde auch von Vergleichsbeispiel 1 erfüllt, wohingegen die Beziehung k₃ > k₁ > k₂ für die Vergleichsbeispiele 2 und 3 galt.
Tabelle 7
Bemerkungen zu Tabelle 7:

V: Art des Lacks (Symbole der Vergleichsbeispiele werden verwendet)
k₁, k₂, k₃: linearer Wärmeausdehnungskoeffizient (× 10^–6 /K)
t₁, t₂, t₃: Schichtdicke (μm)
t₁/t₃: Schichtdickenverhältnis

(Bewertung)
Die Kräuseleigenschaften, Formbeständigkeit und Klebkraft der flexiblen Platten in den Arbeits- und Vergleichsbeispielen wurden, wie nachstehend beschrieben, untersucht. Zusätzlich wurde die Metallfolie der flexiblen Platten durch Ätzen entfernt, um einen laminierten Polyimid-basierten Harzfilm zu erhalten, und der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient von diesen Filmen wurde gemessen.
Die Ergebnisse der oben beschriebenen Bewertung sind in den Tabellen 8 bis 10 gezeigt.
Kräuseleigenschaften
Die flexiblen Platten wurden in 10 Quadrat-cm geschnitten. Die erhaltenen Proben der flexiblen Platte von 10 Quadrat-cm wurden, bei Normaltemperatur und bei einer Atmosphärentemperatur von 260°C, mit der Metallfolie (Muster der Metallfolie) nach oben gerichtet, auf einen Teller mit glatter Oberfläche gelegt. Das Ausmaß des Kräuseln (Krümmungsradius) wurde gemessen. Zusätzlich wurde die Metallfolie der flexiblen Platten durch Ätzen entfernt, um laminierte Polyimid-basierte Harzfilme herzustellen, und die linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten dieser Filme gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt.
Die Kräuseleigenschaften der flexiblen Platten und laminierten Polyimid-basierten Harzfilme der Arbeitsbeispiel 1 bis 7 waren wie folgt. Die flexiblen Platten wurden in Bezug auf einen Krümmungsradius gemessen, um einen unendlichen Wert (flach) zu erhalten, die Richtung in denen ihre Endabschnitte leicht gekrümmt waren, stimmten mit einer Ausbuchtung auf der Seite der Metallfolie überein und die laminierten Polyimid-basierten Harzfilme waren nicht gekräuselt und hatten einen unendlich großen Krümmungsradius.
Andererseits war der laminierte Polyimid-basierte Harzfilm im Vergleichsbeispiel 1 nur leicht gekrümmt, aber das Kräuseln der flexiblen Platte war beträchtlich und das Kräuseln war so gerichtet, dass eine Wölbung auf der Metallseite gebildet wurde. In den Vergleichsbeispielen 2 und 3 erzeugte das Kräuseln der flexiblen Platten eine Ausbuchtung auf der Metallseite und war so ausgeprägt, dass es die Produkte unbrauchbar machte. Die laminierten Polyimid-basierten Harzfilme waren bemerkbar nach innen, in die dritte Schicht gekräuselt.
Formbeständigkeit (Kontraktionskoeffizient) Die Formbeständigkeit von flexiblen Platten wurde gemäß dem in JIS C 6471 beschriebenen Verfahren gemessen. Insbesondere wurde eine flexible Platte mit Eichstrichen von 210 Quadrat-mm versehen und der Abstand zwischen den Eichstrichen (L₀₁, L₀₂) in der MD (Durchfluss) Richtung gemessen. Die Metallfolie wurde dann durch Ätzen von der flexiblen Platte entfernt, der verbleibende laminierte Polyimid-basierte Harzfilm getrocknet und der Abstand zwischen den Eichpunkten (L₁₁, und L₁₂) wieder gemessen. Zusätzlich wurde eine flexible Platte ohne Eichpunkte für die Dauer von 10 Minuten auf 280°C erwärmt ohne geätzt zu werden. Die erwärmte Platte wurde abgekühlt und der Abstand zwischen den Eichpunkten (L₂₁, L₂₂) gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 gezeigt.
Bewertungsverfahren

Formbeständigkeit (Kontraktionskoeffizient: %) im Anschluss an Ätzen = {(L11 – L01)/L01) + (L12 – L02)/L02)} × 1/2 × 100
Formbeständigkeit (Kontraktionskoeffizient: %) im Anschluss an Ätzen = {(L21 – L01)/L01) + (L22 – L02)/L02)} × 1/2 × 100

Klebkraft
Gemäß dem in JIS C 6471 beschriebenen Verfahren wurde die Kraft gemessen, mit der der äußere Abschnitt eines gewickelten Artikels, dessen mittlerer Abschnitt und dessen Kern an die Metallfolie einer auf eine Rolle (Rollendurchmesser: ungefähr 200 mm) gewickelten flexiblen Platte gehaftet sind. Insbesondere wurde eine flexible Platte auf einer Breite von 1,59 mm mit einem Muster versehen und in einem 90° Winkel abgezogen und die Kraft (kgf/cm), die für ein solches Abziehen nötig war, gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 gezeigt.
In Tabelle 10 bezieht sich „Bruch" auf die Fälle, in denen eine flexible Platte eine hohe Klebkraft hatte und ohne Abziehen gebrochen ist. Ein vollständiges Fehlen der Klebkraft ist mit „Abziehen" bezeichnet.
Tabelle 8
Tabelle 9
Tabelle 10
Die Ergebnisse der Tabellen 8 bis 10 deuten an, dass die flexible Platte der vorliegenden Erfindung kein oder nur ein geringes Kräuseln im Anschluss an das Versehen der Metallfolie mit einem Muster oder einer Imidierungswärmebehandlung entwickelt. Wenn ein leichtes Kräuseln auftritt, erzeugt dieses Kräuseln eine Situation, in der eine Ausbuchtung auf der Seite der Metallfolie gebildet wird. Die flexible Platte und der laminierte Polyimid-basierte Harzfilm haben an sich zusätzlich eine sehr gute Formstabilität. Eine sehr gute Klebkraft wird ebenso erreicht.
Im Gegensatz dazu entwickeln die flexiblen Platten der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 ein ausgeprägtes Kräuseln. Zusätzlich sind die Formbeständigkeit und Klebkraft von diesen flexiblen Platten und laminierten Polyimid-basierten Harzfilmen an sich schlechter, als die der flexiblen Platten der Beispiele.
Die flexible Platte der vorliegenden Erfindung entwickelt keine oder sehr geringes Kräuseln im Anschluss an ein Versehen der Metallfolie mit einem Muster oder einer Imidierungswärmebehandlung. Wenn ein leichtes Kräuseln auftritt, erzeugt dieses Kräuseln eine Situation in der eine Ausbuchtung auf der Seite der Metallfolie gebildet wird. Folglich erhält man eine sehr gute Formbeständigkeit (Kontraktionskoeffizient), geringkräuselnde flexible Leiterplatten können hergestellt und Bauteile können mit einer größeren Leichtigkeit darauf angebracht werden.
Eine flexible Platte, enthaltend eine Metallfolie 1 und eine darauf vorgesehene laminierte Polyimid-basierte Harzschicht 2 mit einer Drei-Schicht-Struktur, die eine erste Polyimid-basierte Harzschicht 2a, eine zweite Polyimid-basierte Harzschicht 2b und eine dritte Polyimid-basierte Harzschicht 2c enthält, wobei die folgende Gleichung erfüllt ist: k1 > k3 > k2 bei der k₁ der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient der ersten Polyimid-basierten Harzschicht 2a auf der Seite der Metallfolie 1 ist, k₂ der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient der zweiten Polyimid-basierten Harzschicht 2b ist und k₃ der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient der dritten Polyimid-basierten Harzschicht 2c ist.

Claims

Flexible Platte, enthaltend eine Metallfolie und eine darauf vorgesehene laminierte Polyimid-basierte Harzschicht mit einer Drei-Schicht-Struktur enthaltend eine erste Polyimid-basierte Harzschicht, eine zweite Polyimid-basierte Harzschicht und eine dritte Polyimid-basierte Harzschicht, wobei die flexible Platte folgende Gleichung erfüllt: k1 > k3 > k2 bei der k₁ der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient der ersten Polyimid-basierten Harzschicht auf der Seite der Metallfolie ist, k₂ der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient der zweiten Polyimid-basierten Harzschicht ist und k₃ der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient der dritten Polyimid-basierten Harzschicht ist, und wobei der Unterschied (k₁–k₃) in dem linearen Wärmeausdehnungskoeffizient zwischen der ersten Polyimid-basierten Harzschicht und der dritten Polyimid-basierten Harzschicht innerhalb +5 × 10^–6 /K ist, dadurch gekennzeichnet, dass der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient k₁ der ersten Polyimid-basierten Harzschicht 25 bis 50 × 10^–6 /K ist.
Flexible Platte nach Anspruch 1, wobei der Unterschied in dem linearen Wärmeausdehnungskoeffizient zwischen der zweiten Polyimid-basierten Harzschicht und der Metallfolie innerhalb von ±5 × 10^–6 /K ist.
Flexible Platte nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis t₁/t₃ 1,0 bis 2,0 ist, bei dem t₁ die Dicke der ersten Polyimid-basierten Harzschicht ist und t₃ die Dicke der dritten Polyimid-basierten Harzschicht ist.
Flexible Platte nach Anspruch 1, wobei der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient der gesamten laminierten Polyimid-basierten Harzschicht (10 bis 30) × 10^–6 /K ist.