JP2001233973A - 粗面化芳香族ポリイミドフィルムおよびその製造方法 - Google Patents
粗面化芳香族ポリイミドフィルムおよびその製造方法Info
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Abstract
粗面化芳香族ポリイミドフィルムを提供する。 【解決手段】フィルム内部に粒子が含有され、かつ表面
が粗面化された芳香族ポリイミドフィルムであって、該
粒子の平均粒径α(μm)とフィルム表面の平均粗さ
(Ra)との関係、フィルム表面の平均粗さ(Ra)と最大
粗さ(Rmax)との関係が特定の範囲に制御された粗面化
芳香族ポリイミドフィルム、および比重(d)が7以下
の研磨剤を液体に分散し、これを芳香族ポリイミドフィ
ルムの表面に照射する粗面化芳香族ポリイミドフィルム
の製造方法。
Description
香族ポリイミドフィルムに関し、更に詳しくはフィルム
面に直接接着される基材がポリイミドフィルムより薄い
用途分野においてすぐれた性質を発揮する粗面化ポリイ
ミドフィルムおよびその製造方法に関する。
を粗面化する方法として、ポリマー中に粒子を添加し、
これを製膜する方法があるが、それだけでは表面を粗面
化しにくく接着性改善効果は小さかった。一方、接着性
を改良する方法として、表面を荒らす方法および電気処
理もあった。表面を荒らす方法として、薬液処理および
サンドマットが知られている。しかし電気処理では水洗
工程を経ると効果が無くなってしまう欠点があった。サ
ンドマットでは直接研磨剤が照射されるため、照射部分
に応力が集中するため粗大突起ができやすく、特に薄い
フィルムではピンホールが開いてしまうという欠点があ
った。
を介して金属箔と張り合わせたり、直接金属層と積層さ
れたりする。その後金属層をエッチングして回路を形成
する。更にポリイミドが露出した部分にICチップなどの
半導体を接着剤で接着させる場合、エッチング工程を通
るため電気処理は接着改善効果が小さくなる。そこでフ
ィルム表面部分のみを粗面化する方法として薬液処理も
知られているが効果が小さかった。
製膜中に生じた低分子重合体や分解物に由来するオリゴ
マーなどがポリマー内部または添加粒子の界面を通じて
表面に移動し表面脆弱層(WBL;Weak Boundary Laye
r)が形成されやすい。これがポリイミドフィルムの接
着性を阻害する要因となっていると考えられている。
にこのオリゴマーが蓄積されやすいことを見いだし、表
層付近の添加粒子界面付近のWBL層を除去した粗面化
芳香族ポリイミドフィルムが接着性が改善されることを
見いだした。
れ、接着性が改良された芳香族ポリイミドフィルムを提
供する。
も接着性が改善され、薄いフィルムでもピンホールが生
じにくい粗面化ポリイミドフィルムおよびその製造方法
を提供することにある。
痛めることなくポリイミドフィルム露出部分を効果的に
粗面化する方法をも提供する。
に粒子が含有され、かつ表面が粗面化された芳香族ポリ
イミドフィルムであって、該粒子の平均粒径α(μm)
とフィルム表面の平均粗さ(Ra)との関係が下記(1)
式で表され、フィルム表面の平均粗さ(Ra)と最大粗さ
(Rmax)との関係が下記(2)式で表されることを特徴
とする粗面化芳香族ポリイミドフィルムであり、 α/5≦Ra<α (1) Rmax<10Ra (2) また、比重(d)が7以下の研磨剤を液体に分散し、こ
れを芳香族ポリイミドフィルムの表面に照射することを
特徴とする上記粗面化芳香族ポリイミドフィルムの製造
方法である。
たポリイミドフィルムは粒子を含有する。粒子を含有す
る理由は製膜直後に巻き取る場合滑り性を良くするため
である。粒子を添加しないと滑り性が悪くなりMD方向
に深い擦り傷が生じ、後工程で粗面化してもMD方向の
筋が残る場合がある。
1μm〜3μmである。この範囲であればフィルムの滑
り性も良く、製膜中にフィルム破れが生じることもな
い。
は、粒子の平均粒径α(μm)とフィルム表面の平均粗
さ(Ra)との関係が下記(1)式で表され、フィルム表
面の平均粗さ(Ra)と最大粗さ(Rmax)との関係が下記
(2)式で表される。
改善の効果が小さい。Raがα以上では接着の効果は充分
であるが、粗大突起が多くなったりする問題が生じる。
とする均一な粗面化が実現できない。また薄いフィルム
ではピンホールが生じたりする問題が生じる。
が7以下の研磨剤を液体に分散し、これを照射(フィル
ム面に吹き付ける)することにより粗面化し、研磨剤の
比重は0.8〜7が好ましい。
とがことが難しく、そのため処理斑が生じる場合があ
る。
して非爆発性の液体を使用することが好ましい。価格お
よび取り扱い易さの点で水またはアルコールも好まし
い。これらの液体中に界面活性剤などの研磨剤の分散化
剤を添加することも好ましく行われる。
範囲が好ましく、沸点が150℃以下が良い。研磨剤の
大きさは、最大直径0.1μm〜100μmが好まし
く、形状は球状から多角形まで使用できる。
れる。気体は空気または窒素が好ましい。照射速度30
m/sから100m/sが好ましい。処理速度は10mm/sから
1000m/sが好ましく、さらに好ましくは50mm/sか
ら500m/sである。処理速度が大きいほど作業効率が
よいが、余り早くすると処理斑が生じる。処理圧力は
0.12〜0.3(MPa)が好ましい。
0.4〜0.6(MPa)であり高圧が掛かりやすく、ま
た液体に分散されていないため局所的に処理圧力が掛か
りやすく前述したようにピンホールが出来やすい。
磨剤の含有率w(重量%)が下記(3)式で表されるこ
とが好ましい。
の比重である。)好ましくは20lnd+10<w<20
ln(d)+40である。
によって、処理斑を防止し、粗面化効果の大きいポリイ
ミドフィルムを得ることができる。
に液体に覆われているので、サンドマットの様に突き刺
さることがない。常に高圧の液体により流し出されるの
で、表面が清浄で異物が少ない。また液体に分散してい
るので、微細な研磨剤を使用でき、均一な表面処理がで
きる。また形状による接着性の向上が期待できるので、
表面状態は変化せず接着性の経時変化も少ない。
は液体を使用するので残留溶媒が若干含まれた方がよ
い。その含有量として0.001%以上1%以下であ
る。
どが用いられている場合、研磨剤としてモース硬度が6
以下の無機粒子が好ましい。更に好ましくは5以下であ
り、最も好ましくは3以上4以下の無機粒子である。モ
ース硬度が3〜4の範囲の物として炭酸カルシウムなど
がある。
フィルムの粗面化方法を説明する。ここでいうポリイミ
ドフィルムは厚み5μm以上からのものをいい、好まし
くは50μm以下、より好ましくは25μm以下、最も
好ましくは15μm以下のものである。
ミン成分に屈曲性部分が含まれることが好ましい。理由
は定かではないが、屈曲成分に由来する柔軟部分が特異
的に処理されることにより粗面化しやすくなると推定し
ている。従って、屈曲成分と直線成分をもつ3成分以上
からなるポリイミドフィルムが特に好ましい。
01μmから5μmの無機粒子が好ましく用いられる。
無機粒子の種類としては、SiO2、CaHPO4、Ti02、Ca2P2O
7など上げられるが、IIa族のアルカリ土類金属のオル
トリン酸塩が特に好ましい。フィルム内部に予め添加し
ておくことにより、表面に微細な突起を発生させ、表面
状態を制御し、特に粗面化処理前および処理中のフィル
ム走行性および取り扱い性を良好にするたことが出来
る。添加量は10wt%以下である。10wt%を超えると製
膜中のフィルム破れが生じやすくなり取り扱い性が逆に
悪くなる場合がある。添加量の下限は走行性を改良でき
る効果が発現できる限り小さくすることが出来るが、お
よそ10ppm以上である。
m以下で有れば良いが、粗面化する方法は圧縮空気で研
磨剤が分散した液体を口金に送り込み、ポリイミドフィ
ルム表面に照射する。口金からの距離、照射角度および
照射回数で目的とする表面粗さに制御する。
処理を施すことも可能である。後処理として例えば電気
処理または接着付与剤の塗布を行うことも可能である。
ミドフィルムは、FPCのベースフィルムまたはそのカ
バーフィルムまたはスティフナーフィルム(裏打ち)と
して好適である。
ての部とパ−セントは重量による。 [測定および評価] 表面粗さ 走査型レーザー顕微鏡(型式1LM15、レーザーテッ
ク(株)社製)で測定した。He-Neレーザー(波長:63
2.8nm、CW:0.1mW)、顕微鏡倍率200倍、測
定長0.6mm、カットオフ値0.025mm、測定回
数5回を平均した値を言う。
義は例えば、奈良治郎著「表面粗さ評価法」(総合技術
センター、1983)に示されているものである。 ピンホール 蛍光灯に磨りガラスを乗せた箱を用意し、その磨りガラ
スの上にフィルムを乗せ明るく光る点を肉眼で観察し、
その光る点をピンホールとする。 残留粒子 面積100cm2のフィルムの表面を光学顕微鏡で観察
し、残留した研磨粒子の数を観察する。
本電子JEM−1200E)を用いて、1000〜1万
倍程度の倍率で500視野以上場所を変えて粒子を観察
し下式で計算した。粒子画像をイメージアナライザーで
処理し粒子の円相当径(Di)を求める。
ュポン(株)製”ハ゜イララックス”)を用いて上記処理フィル
ムと銅箔(三井金属鉱業(株)製電解銅箔”3EC”3
5μm厚)とをラミネートし、185℃×1時間で接着
剤の硬化反応を行い、フィルム/接着剤/銅箔積層板
(以下FC積層板とする)を作成した。得られたFC積層板
を幅10mm長さ30cmのサンプルを切り出し、引張試験
器((株)A&D社製テンシロン万能試験機UTA−300
KN)によりピールテストスピード50mm/minで90度
剥離の引張試験を行った。5回の平均を取った。 (2)水処理後 表面処理後のサンプルを水に1日浸漬後、110度のオ
ーブンで乾燥した。そのサンプルを用いる以外は上記初
期密着強度の評価方法に準じて行った。 モース硬度 フィルムに添加する粒子と同じ組成、結晶構造を持った
試験片とし、モース硬度測定用の標準鉱物と互いに引っ
掻いて、傷が付くか否かで硬さ数を0.1の単位まで測
定する。 実施例1〜6 MACOHO(株)社製MICRO-SURFACE-ETCHER装置を使用し、
市販されている“カプトン”H,KN、EN(いずれも
東レ・デュポン社製のポリイミドフィルム)の表面処理
を行った。いずれのフィルムも無機粒子を10ppm〜
100000ppm含有し平均粒子径1μmであった。
のアルミナ(硬度9)、2000メッシュのアルミナ、
800メッシュの球状シリカ(硬度6)並びに800メ
ッシュ炭酸カルシウム(硬度4)、液体としてイオン交
換水並びにエタノール、口金開口部の形状250mm×2
mm、エアーー圧力1.5kgf/cm2、処理速度10mm/s、
照射距離50mm、照射角度90度、処理回数1回で行っ
た。その後水洗しエアーブローで乾燥した。
記した。 比較例1〜3 比較例1同様、液体は使用せず研磨剤のみを表面に照射
した。処理条件は、口金開口部の形状250mm×2mm、
エアー圧力4.5kgf/cm2、処理速度10mm/s、照射距
離50mm、照射角度90度、処理回数1回、研磨剤として
800メッシュのアルミナを使用し、その後水洗しエア
ーブローで乾燥した。結果を表1に示した。 比較例4 コロナ放電処理を200W/m2/分の条件下で両面処理
を施した。結果を表1に示した。
サンドブラスト方法では、残留粒子が生じ、表面粗さが
本願範囲内でないので、密着強度が充分でない。また、
比較例1および3では薄いフィルムではピンホールが発
生した。
水処理後の密着強度が低下することが判る。
フィルム内部に粒子が含有され、かつ表面が粗面化され
た芳香族ポリイミドフィルムであって、該粒子の平均粒
径α(μm)とフィルム表面の平均粗さ(Ra)との関
係、フィルム表面の平均粗さ(Ra)と最大粗さ(Rmax)
との関係が特定の範囲に制御されているので、表面が効
果的に荒らされ、接着性が改良される。また、製造方法
は比重(d)が7以下の研磨剤を液体に分散し、これを
芳香族ポリイミドフィルムの表面に照射するものである
ので、エッチングなどの水洗工程を経た後でも接着性が
改善され、薄いフィルムでもピンホールが生じにくい粗
面化ポリイミドフィルムを得ることができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 フィルム内部に粒子が含有され、かつ表
面が粗面化された芳香族ポリイミドフィルムであって、
該粒子の平均粒径α(μm)とフィルム表面の平均粗さ
(Ra)との関係が下記(1)式で表され、フィルム表面
の平均粗さ(Ra)と最大粗さ(Rmax)との関係が下記
(2)式で表されることを特徴とする粗面化芳香族ポリ
イミドフィルム。 α/5≦Ra<α (1) Rmax<10Ra (2) - 【請求項2】 比重(d)が7以下の研磨剤を液体に分
散し、これを芳香族ポリイミドフィルムの表面に照射す
ることを特徴とする請求項1に記載の粗面化芳香族ポリ
イミドフィルムの製造方法。 - 【請求項3】 液体が水またはアルコールで、液体中に
含まれる研磨剤の含有率w(重量%)が下記(3)式で
表されることを特徴とする請求項2に記載の粗面化芳香
族ポリイミドフィルムの製造方法。 20lnd<w<20ln(d)+50 (3) (ただし、lnは底数をeとする対数であり、dは研磨剤
の比重である。) - 【請求項4】 研磨剤が1〜4の範囲のモース硬度を有
する無機粒子であることを特徴とする請求項2または3
記載の粗面化芳香族ポリイミドフィルムの製造方法。
Priority Applications (1)
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JP2000318829A JP3716409B2 (ja) | 1999-12-15 | 2000-10-19 | Fpc用粗面化芳香族ポリイミドフィルムおよびその製造方法 |
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WO2007148394A1 (ja) * | 2006-06-22 | 2007-12-27 | Du Pont-Toray Company, Ltd. | ポリイミドフィルムおよびその製造方法 |
CN104204044A (zh) * | 2012-03-29 | 2014-12-10 | 宇部兴产株式会社 | 聚酰亚胺薄膜的制造方法及聚酰亚胺薄膜 |
JP2021045833A (ja) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | ウェットブラスト用スラリー |
-
2000
- 2000-10-19 JP JP2000318829A patent/JP3716409B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN104204044A (zh) * | 2012-03-29 | 2014-12-10 | 宇部兴产株式会社 | 聚酰亚胺薄膜的制造方法及聚酰亚胺薄膜 |
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