JP2003086936A - フレキシブル印刷配線用基板 - Google Patents

フレキシブル印刷配線用基板

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JP2003086936A
JP2003086936A JP2002181011A JP2002181011A JP2003086936A JP 2003086936 A JP2003086936 A JP 2003086936A JP 2002181011 A JP2002181011 A JP 2002181011A JP 2002181011 A JP2002181011 A JP 2002181011A JP 2003086936 A JP2003086936 A JP 2003086936A
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copper foil
circuit
printed wiring
flexible printed
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Hitoshi Arai
均 新井
Kichiji Eikuchi
吉次 栄口
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 微細回路を安定して容易に作製可能なフレキ
シブル印刷配線用基板を提供すること。 【解決手段】 銅箔の厚さが5〜18μm、熱硬化性接
着剤又は電気絶縁性樹脂に接する面の表面粗度(Rz)
が3μm以下であり、表面処理層中のニッケル含有量が
0.2g/m2以下である回路加工性に優れたフレキシ
ブル印刷配線用基板。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は優れた回路加工性を
有するフレキシブル印刷配線用基板に関するものであ
る。 【0002】 【従来の技術】近年、エレクトロニクス分野の発展は目
覚しく、特に通信用、民生用の電子機器の小型化、軽量
化、高密度化が進み、これらの性能に対する要求が益々
高度なものとなっている。このような要求に対して、フ
レキシブル印刷配線板は可撓性を有し、繰り返し屈曲に
耐えるため、狭い空間に立体的高密度の実装が可能であ
り、電子機器への配線、ケーブル、コネクター機能を付
与した複合部品としての用途が拡大しつつある。フレキ
シブル印刷配線板は、電気絶縁性フィルムと金属箔を接
着剤を介して積層一体化したフレキシブル印刷配線用基
板上に常法により回路を作製し、更に、使用目的によっ
ては、この回路の保護用として、半硬化状態の接着剤を
介して電気絶縁性フィルムと離型紙を積層してなるカバ
ーレイフィルムから剥離紙を剥離したものを、これに積
層一体化してなるものである。フレキシブル印刷配線板
及びフレキシブル印刷配線用基板に要求される特性とし
ては、優れた接着性、屈曲性、耐折性、耐熱性、耐溶剤
性、優れた電気特性、寸法安定性、長期耐熱性、難燃性
等の諸特性が挙げられる。 【0003】このようなフレキシブル印刷配線用基板に
関して、最近では液晶周りへの使用、ICチップ等の電
子部品を直接実装する機会が多くなり、フレキシブル印
刷配線板の微細回路化が進んでいる。これに伴ってフレ
キシブル印刷配線用基板に関しても微細回路の加工性が
重要な課題となってきている。この微細回路は数年前ま
では100μmピッチ(線幅50μm、線間50μm)
程度で十分であったものが、最近では80μmピッチ
(線幅40μm、線間40μm)、更には、60μmピ
ッチ(線幅30μm、線間30μm)が要求されるよう
になった。従来、より微細な回路の実現への要求に対し
ては、ドライフィルムの厚さ、種類の検討及び露光工
程、現像工程、エッチング工程などの回路製造工程を中
心に検討することによって、ある程度応えてきたが、微
細回路の安定製造、今後更に進むとみられる回路微細化
への要求に応えるには、これら回路製造工程中心の検討
だけでは不十分であるとみなされている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は微細回
路を安定して容易に作製可能なフレキシブル印刷配線用
基板を提供することにある。 【0005】 【課題を解決するための手段】発明者らはこのような課
題を解決するために鋭意検討した結果、銅箔についてそ
の厚さ、表面粗度(Rz)、表面処理層中に含まれるニ
ッケル含有量を特定することによって、優れた回路加工
性が得られることを見出し、本発明を完成した。即ち、
本発明は、厚さが5〜18μm、熱硬化性接着剤又は電
気絶縁性樹脂に接する面の表面粗度(Rz)が3μm以
下であり、表面処理層中のニッケル含有量が0.2g/
2以下である銅箔を使用することを特徴とする回路加
工性に優れたフレキシブル印刷配線用基板である。 【0006】 【発明の実施の形態】以下に、本発明を更に詳細に説明
する。一般に、フレキシブル印刷配線用基板の構成は、
電気絶縁性フィルム、熱硬化性接着剤、銅箔からなる3
層構造品、電気絶縁性樹脂、銅箔からなるキャストタイ
プの2層構造品、電気絶縁性フィルム、銅層からなるメ
ッキタイプの2層構造品があるが、本発明では銅箔を使
用する3層構造品及びキャストタイプの2層構造品を対象
とする。更に、本発明では銅箔を使用する3層構造品を
好適な対象とする。 【0007】本発明において用いられる電気絶縁性フィ
ルムは、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、
ポリパラバン酸フィルム、ポリフェニレンサルファイド
フィルム、アラミドフィルム等が例示され、中でも耐熱
性、寸法安定性及び機械特性からポリイミドフィルムが
好ましい。電気絶縁性樹脂としては、ポリアミド樹脂、
ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂など
が例示され、中でも耐熱性、機械特性などからポリイミ
ド樹脂が好ましい。電気絶縁性フィルム、電気絶縁性樹
脂の厚さは、12.5〜75μmの範囲であるが、必要
に応じて適宜の厚さのものを使用すればよい。またこれ
らのフィルムの片面もしくは両面に表面処理を行うこと
も可能であり、その表面処理としては、低温プラズマ処
理、コロナ放電処理、サンドブラスト処理等が挙げられ
る。 【0008】本発明に使用される熱硬化性接着剤の主成
分としては、エポキシ/NBR系樹脂、エポキシ/アク
リル系樹脂、エポキシ/ポリエステル系樹脂、エポキシ
/ナイロン系樹脂、フェノール/NBR系樹脂、フェノ
ール/ナイロン系樹脂、イミド/エポキシ系等が挙げら
れるが、これらに限定することなく、一般に接着剤とし
て使用されているものであれば使用できる。接着剤層の
厚さは乾燥状態で5〜20μmが一般的であるが、厚さ
が薄いほうが屈曲性が良くなる傾向にあるため、他の特
性に影響を与えない範囲で薄くすることが好ましく、5
〜15μmが好ましい。本発明における熱硬化性接着剤
組成物に用いられる溶剤としては、メタノール、エタノ
ール、イソプロピルアルコール、アセトン、メチルエチ
ルケトン、トルエン、トリクロロエチレン、1,4−ジ
オキサン、1,3−ジオキサン、ジオキソラン等が挙げ
られる。本発明における熱硬化性接着剤組成物の溶剤溶
液中の固形分濃度は20〜45重量%であればよく、好
ましくは25〜40重量%である。固形分濃度が45重
量%を超えると粘度の上昇や固形分と溶剤との相溶性の
低下により塗布性が悪くなり、作業性が低下し、20重
量%より小さいと塗工ムラが生じやすくなり、更に脱溶
剤量が多くなるので環境面や経済性の悪化等の問題が生
じる。本発明における接着剤組成物においては、必要に
応じて硬化剤、硬化促進剤を添加できる。また、諸特性
を低下させない範囲で、その他の樹脂や添加剤を加えて
もよい。例えばフェノール樹脂、難燃剤としてのハロゲ
ン化有機化合物、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウ
ム、二酸化珪素、酸化防止剤等が挙げられる。この接着
剤組成物はポットミル、ボールミル、ロールミル、ホモ
ジナイザー、スーパーミル等を用いて混合される。 【0009】一般に製造されている銅箔には、電気メッ
キによる電解銅箔または銅塊をロールによって圧延して
得られる圧延銅箔がある。この銅箔と接着剤との蜜着性
向上、表面の保護等を目的として、銅の原箔に表面処理
を施してフレキシブル銅張り積層板用の銅箔とする。上
記銅の原箔に施す表面処理としては、粗化処理、バリヤ
処理及び防錆処理がある。本発明における表面処理は、
銅箔の表面に少なくとも粗化処理が表面処理の一層とし
て施されており、粗化処理層を表面処理の一層として有
している表面処理の全体層を示している。好ましい表面
処理の組合わせの具体例は、粗化処理層とバリヤ処理層
からなるもの、粗化処理層、バリヤ処理層及び防錆処理
層からなるものが挙げられる。 【0010】粗化処理は、銅箔と接着剤との蜜着性向上
のため、銅の原箔(通常は片面のみ)表面に、凹凸の差
が数μm程度の微細な凹凸を形成させる。この凹凸の大
きさが、接着剤との密着性、銅箔のエッチング特性に影
響を与えるのである。バリヤ処理は、銅箔と接着剤との
蜜着性、耐熱性、耐溶剤性を向上させるために、粗化処
理面の上に更に、厚さ数μm程度の処理層を形成させる
のである。この層の組成、厚さが、銅箔と接着剤との蜜
着性、銅箔のエッチング特性、耐熱性に影響を与えるの
である。防錆処理は銅箔の保護のために行ない、必要に
応じて、バリヤ処理層上に形成させることもある。防錆
処理層の厚さは数Å(オングストローム)であり、この
層の組成、厚さが、銅箔の防錆、銅箔と接着剤との蜜着
性、銅箔のエッチング特性に影響を与えるのである。上
記銅の原箔表面に施される粗化処理、バリヤ処理及び防
錆処理は、ニッケル、銅、コバルト、亜鉛等の硫酸塩の
水溶液に銅箔を浸漬し、これを電気的に処理することに
より行われる。本発明は、銅箔の厚さ、粗化処理により
生じる銅箔表面の凹凸の微細な差、表面処理層中のニッ
ケル含有量が、エッチング特性に影響を与えることに着
目して、完成されたものである。 【0011】本発明において用いられる銅箔は、その厚
さが5〜18μm、且つ熱硬化性接着剤または電気絶縁
性樹脂と接する面の表面粗度(Rz)が3μm以下であ
り、表面処理層中のニッケル含有量が0.2g/m2
下のものであり、この3つの条件を満足するものであれ
ば、電解銅箔、圧延銅箔のいずれであってもよい。但
し、12μm以下の圧延銅箔に関しては製造が困難であ
り、更に、表面性、信頼性及び価格等で問題があるた
め、電解銅箔を使用することが好ましい。 【0012】銅箔の厚さ、表面粗度(Rz)、表面処理
層中のニッケル含有量は微細回路作製上重要なファクタ
ーである。銅箔の厚さと微細回路の加工性とは相関関係
にあり、銅箔が薄くなればなるほど、微細回路の加工性
は良くなる。銅箔の表面粗度(Rz)に関しては、銅箔
の表面の凹凸が大きいと、即ち、表面粗度(Rz)が大
きいと、エッチング残り及びオーバーエッチングとなる
可能性があるため、エッチング条件の設定が難しくな
り、精度の高い微細回路を安定して作製することが困難
となる。また、銅箔の表面の凹凸が大きいと、熱硬化性
接着剤又は電気絶縁性樹脂に転写された凹凸部に銅箔成
分または電解質成分などが残留し、電気特性を著しく低
下させる原因ともなる。表面処理層中のニッケル含有量
については、酸性エッチング液、アルカリ性エッチング
液の如何に拘らず、ニッケルは銅に比較してエッチング
性に劣るため、回路作製時やメッキ時に、ニッケルのエ
ッチング不良が原因で、回路の裾が大きくなる傾向がみ
られる。これによって線間が狭くなり、電気抵抗が著し
く低下する。また、ニッケル成分が線間に残る可能性が
あるため、更に、電気抵抗に悪影響を及ぼす。特に、ア
ルカリ性エッチング液を使用する場合には、上記の不具
合が顕著になる。 【0013】本発明において用いられる銅箔は、その厚
さが5〜18μmの範囲内にあることが必要であり、好
ましくは5〜12μmである。厚さ5μm未満の銅箔を
工業的に製造することは困難であり、更に、この5μm
未満の厚さの銅箔を使用して、フレキシブル印刷配線用
基板を作製すると、作製時のハンドリング性が低下する
ため、折れ、皺等の発生の原因となる。厚さ18μmを
超えると微細回路作製が困難になる。銅箔の表面粗度
(Rz)は3μm以下であることが必要であり、好まし
くは0.1〜2.0μm以下である。3μmを超える
と、微細回路の加工性が悪くなり、電気特性も低下す
る。銅箔の、粗化処理層中のニッケル含有量が0.2g
/m2以下であることが必要であり、好ましくは0.0
01〜0.1g/m2の範囲である。ニッケル含有量が
0.2g/m2を超えると、一部のニッケル成分がエッ
チングされずに線間に残ってしまう可能性があるため、
回路作製時やメッキ時に回路の裾が大きくなり、微細回
路作製が困難となる。また、これによって電気特性も低
下する。 【0014】本発明のフレキシブル印刷配線用基板の製
造方法について述べる。予め調製された接着剤組成物に
所定量の溶剤を添加してなる接着剤溶液をリバースロー
ルコーター、コンマコーター等を用いて電気絶縁性フィ
ルムに塗布する。これをインラインドライヤーに通し
て、40〜160℃で2〜20分加熱処理して、接着剤
中の溶剤を乾燥除去して半硬化状態とした後、加熱ロー
ルで、この接着剤塗布面に銅箔を線圧2〜200N/c
m、温度40〜200℃で圧着させる。得られた積層フ
ィルムを更に硬化させるために加熱してもよい。その加
熱温度は、100〜200℃、加熱時間は1〜10時間
である。本発明における接着剤組成物の塗布膜の厚さ
は、乾燥状態で5〜20μmであればよい。 【0015】 【実施例】次に、本発明の実施例を挙げるが、本発明は
これら実施例に限定されるものではない。 【0016】(評価用微細回路の作製)後記する方法で
得られるフレキシブル印刷配線用基板に厚さ24μmの
紫外線硬化型ドライフィルムをラミネートし、これに図
1に示すマスク(線幅30μm、線間30μm)を用い
て露光及び現像をした後、下記の条件で、銅箔をエッチ
ングして回路を作製した。これを評価用回路Aとした。
このAにニッケルメッキ(厚さ2μm程度)を施し、こ
れを評価用回路Bとした。 エッチング条件 装置:ヨシタニ YCE―600WM、 温度:45℃、 圧力:0.2MPa、 時間:60秒、 液組成:45ボーメ度の塩化第2鉄水溶液。 【0017】(物性評価方法) a 回路ファクターF1、F2の算出式 図2に示す評価用回路Bの断面図のM、W1〜W3の値か
ら下式により算出した。 F1=(W2−W1)/W12=(W3−W1−2M)/W11:回路上部の幅(μm)、 W2:回路底部の幅(μm)、 W3:メッキ後回路底部の幅(μm)、 M:メッキ後回路上部のメッキ厚さ(μm)。 b 線間絶縁抵抗 評価用回路Bについて、純水で10分間洗浄後、JISC
6471により、500V、1分間の通電後電気抵抗を
測定した。 c マイグレーション性 評価用回路Aについて、純水で10分間洗浄後、下記条件
でマイグレーション性試験を実施し、回路短絡の有無を
確認した。 温度:130℃、湿度:100%RH、圧力:130k
Pa、電圧:500V、時間:500時間。 評価は下記のようにした。 短絡無し:○、短絡あり:×。 【0018】(実施例1)厚さ12μm、表面粗度(R
z)0.8μm、粗化処理層及びバリヤ処理層を有する
表面処理層中のニッケル含有量0.10g/m2であ
り、200mm×200mmの電解銅箔と、厚さ25μ
m、200mm×200mmのカプトン100V(東レ
・デュポン社製ポリイミドフィルム商品名)とを厚さ1
5μmのE31(信越化学社製、接着剤シート商品名)
を用いて、表面粗度(Rz)0.8μm、粗化処理及び
バリヤ処理からなる表面処理が施されている銅箔表面
に、前記接着剤シートを介して、前記ポリイミドフィル
ムを、温度100℃、線圧20N/cm、速度2m/min.
の条件で加熱、圧着、ラミネートした。これについて、
更に、120℃で1時間、150℃で3時間、加熱処理
し、接着剤を硬化させ、フレキシブル印刷配線用基板を
得た。このようにして得られたフレキシブル印刷配線用
基板を用いて評価用回路を作製し、その特性を前記の方
法で測定し、結果を表1に示した。 【0019】(実施例2〜4、比較例1〜4)表1に示
す厚さ、表面粗度(Rz)、粗化処理層及びバリヤ処理
層からなる表面処理層のニッケル含有量の電解銅箔を用
いた以外は実施例1と同様の方法でフレキシブル印刷配
線用基板を作製し、これらの特性を測定し、結果を表1
に示した。 【0020】 【表1】【0021】 【発明の効果】本発明により優れた微細回路加工性を有
するフレキシブル印刷配線用基板が得られ、これによ
り、フレキシブル印刷配線板の配線密度がより高くなる
ため、実用上その価値は大きい。
【図面の簡単な説明】 【図1】評価用回路Aの作製に使用したマスクの略図で
ある。 【図2】評価用回路Bの断面の略図である。 【符号の説明】 W1:回路上部の幅、 W2:回路底部の幅、 W3:メッキ後の回路底部の幅、 M:メッキ後の回路上部のメッキ厚さ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 厚さが5〜18μm、熱硬化性接着剤又
    は電気絶縁性樹脂に接する面の表面粗度(Rz)が3μ
    m以下であり、表面処理層中のニッケル含有量が0.2
    g/m2以下である銅箔を使用することを特徴とする回
    路加工性に優れたフレキシブル印刷配線用基板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170005506A (ko) * 2017-01-05 2017-01-13 주식회사 두산 동박 적층판용 접착제

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