JP2004331788A - Polyimide film and metal wiring board using the same - Google Patents

Polyimide film and metal wiring board using the same Download PDF

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Masabumi Yasuda
巨文 安田
Moritsugu Suehiro
盛嗣 末廣
Koichi Sawazaki
孔一 沢崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyimide film which, when applied for a metal wiring board substrate for a flexible printed circuit, CSP, BGA or TAB tape the surface of which is provided with a metal wiring, shows high elastic modulus, a low coefficient of thermal expansion, excellent alkali etching property and film formability; to provide its manufacturing method; and to provide a metal wiring circuit board comprising it as a substrate. <P>SOLUTION: The polyimide film, obtained from a polyamic acid using 3,4'-oxydianiline as the diamine component, has a number of times of folding endurance (MIT) of ≥20,000 and a coefficient of linear expansion (CTE) of 13-22 ppm/°C. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、その表面に金属配線を施してなる可撓性の印刷回路またはテープ自動接合(Tape Automated Bonding)テープ(以下TABテープと称する)用の金属配線基板として使用される場合に、高弾性率、低線膨張係数、アルカリエッチング性、さらに製膜性に優れたポリイミドフィルム、その製造方法および前記ポリイミドフイルムを基材とする可撓性の印刷回路またはTABテープ用の金属配線基板に関する。
【0002】
【従来の技術】
TABテープは、基材である耐熱性フィルムの表面上の極細い金属配線を施し、基材に集積回路チップ(IC)を搭載するために「窓」が開口されており、さらにTABテープの両端近傍にはTABテープを精密に送るためのスプロケットが設けられて構成されている。
【0003】
上記TABテープは、ICをTABテープに開口された「窓」に填め込み、TABテープの表面に施された金属配線と接合した後、ICを搭載したTABテープを電子機器配線用の印刷回路に接合することによって、ICを電子回路に実装する工程を自動化し、工程を簡素化するとともに、生産性を向上させ、ICを実装された電子機器の電気特性を改良するために使用されている。
【0004】
そして、TABテープには、耐熱性基材フィルムの表面に、ポリエステルベース、アクリルベース、エポキシベース、あるいはポリイミドベース等の接着剤を介して導電性の金属箔を積層する三層構造のものと、耐熱性基材フィルムの表面に、接着剤を介することなく、導電性の金属層を直接積層する二層構造のものとが使用されている。
【0005】
したがって、TABテープの基材フィルムには、耐熱性が要求され、特にICとTABテープ上の金属配線との接合や、ICを搭載したTABテープと電子機器配線用の印刷回路との接合の時に基材フィルムにかかるハンダ溶接等の高温に耐えられるように、従来からポリイミドフィルムが使用されてきた。
【0006】
しかるに、ポリイミドフィルムと金属箔または金属層とを積層し、金属箔または金属層をケミカルエッチングして金属配線を形成する際に、受ける熱によるポリイミドフィルムと金属との寸法変化の違いに起因するTABテープの変形が大きい場合には、ICを搭載する時やICを搭載したTABテープを電子機器配線用の印刷回路に接合する時に、作業性を著しく阻害したり、時にはその作業を不能ならしめることになるため、ポリイミドフィルムの熱膨張係数を金属と近似せしめて、TABテープの変形を小さくすることが要求される。
【0007】
さらに、ICを搭載し、電子機器配線用の印刷回路に接合されたTABテープにかかる引張力や圧縮力による寸法変化を小さくすることも、金属配線の細密化、金属配線への歪み負荷軽減および搭載されたICの歪み負荷軽減のためには重要であり、基材であるポリイミドフィルムには更なる高弾性率が要求される。
【0008】
ポリマーアロイまたはポリマーブレンドの定義(「ポリマーアロイの新展望と実用化:高分子の高付加価値シリーズ」、監修;秋山三郎、伊澤眞一、出版;(株)シーエムシー、発行年;1997年4月)などによると、ポリマーの高弾性率化については、ブロック、ブレンド、混交(IPN 、Interpenetrating−polymer−network) 、グラフト重合などがその範疇に入っているとされる。
【0009】
そして、特にポリイミドの高弾性率化については、三田ら(J.Polym.Sci.,Part C:Polym.Lett.,26(5),215−223)が、モレキュラー・コンポジット効果により、同一原料での比較においては、ポリイミドよりも、ポリイミド同士のブレンドの方が、高弾性率化し易いことを提案している。しかしながら、ポリイミド分子は分子凝集力が大きいことから、単なるブレンドでは相分離構造をとりやすいため、相分離を抑制するために何らかの物理的な結合が必要である。
【0010】
そのために提案されているポリマーが、、由井ら(「機能性超分子の設計と将来展望:新材料・新素材シリーズ」、監修;緒方直哉、寺野稔、由井伸彦、出版;(株)シーエムシー、発行年;1998年6月)によるInterpenetrating−network−polymer(以下混交ポリマーと称する)である。
【0011】
従来の混合による具体例としては、ピロメリット酸および4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとのポリアミド酸(A)と、ピロメリット酸およびフェニレンジアミンとのポリアミド酸(B)とのポリアミド酸組成物(C)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。さらに、上記ポリアミド酸組成物(C)より製造されるポリイミドが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0012】
しかしながら、これらの従来の混合方法では、予めポリアミド酸を重合した後混合するため充分な物理的な絡み合い(混交)ができないため、ポリアミド酸をイミド化する段階で相分離することがあり、場合によってはやや白濁したポリイミドフィルムしか得られないという問題を生じることがあった。
【0013】
また、ピロメリット酸二無水物、パラフェニレンジアミンおよび4,4’−ジアミノジフェニルエーテルからなるブロックポリアミド酸から製造されたブロックポリイミドフィルムが提案され、さらに途中の工程でジアミンと酸二無水物とを非当量で反応させることにより、最終的に等モル組成のブロック成分ポリアミド酸フィルムを製造する方法が提案されている(例えば、特許文献2〜5参照)。
【0014】
しかしながら、これらの従来方法では、ポリアミド酸ブレンド溶液は相分離を起こしにくいものの、モレキュラーコンポジット効果が不十分で高剛性化が不満足となる場合があった。また、分子鎖を制御したブロック成分を共重合成分とするポリマーを製造するために、反応工程が煩雑になること、反応時間が長時間になること、および反応性末端が過剰に存在する工程を経るため、途中工程のポリアミド酸が不安定で粘度変化しやすく、ゲル化することなどの製造上の問題があった。またこの方法では高ヤング率化が不十分な場合があった。加えて、接着剤の密着力を向上させるため、基材であるポリイミドフィルム表面をアルカリ液でエッチングし粗面化して使用されることがある。また配線するための穴(スルーホール)をアルカリエッチングで形成する場合がある。このためアルカリエッチング性の優れたポリイミドフィルムへの要望が高まっている。
【0015】
また、製膜時の延伸倍率を大きくすることによりフィルムの平面性が改良される。このため高倍率延伸の可能なフィルム組成が望まれている。
【0016】
これらの要求特性を満たすポリイミドフィルムを得ることを目的とした従来方法としては、ピロメリット酸二無水物、パラ4,4’−オキシジアニリン及び44’−ジアミノジフェニルエ−テルからなるポリアミド酸から製造されたポリイミドフィルムが提案され、さらに途中の工程でジアミンと酸二無水物とを非当量で反応させブロック成分ポリアミド酸フィルムを製造する方法が提案されている(例えば、特許文献2〜3および特許文献5参照)。
【0017】
しかしながら、上記の従来方法では、金属配線板基材として使用される場合に、高弾性率、低線膨張係数、アルカリエッチング性および製膜性を同時に満たすポリイミドフィルムを得ることができず、さらなる改良が求められていた。
【0018】
【特許文献1】
特開昭63−175025号公報
【特許文献2】
特開平1−131241号公報
【特許文献3】
特開平1−131242号公報
【特許文献4】
アメリカ特許第5081229号明細書
【特許文献5】
特開平3−46292号公報
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果達成されたものであり、その表面に金属配線を施してなる可撓性の印刷回路、CSP、BGAまたはTABテープ用の金属配線板基材に適用した場合に、高弾性率、低線膨張係数、アルカリエッチング性、および製膜性に優れたポリイミドフィルム、その製造方法およびそれを基材としてなる金属配線回路板を提供することを目的とするものである。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のポリイミドフィルムは、ジアミン成分に3,4’−オキシジアニリンを用いたポアリミド酸から 得られるポリイミドフィルムにおいて、耐折回数(MIT)が20000以上であり、かつ線膨張係数(CTE)が13ppm/℃〜22ppm/℃であることを特徴とするものである。
【0021】
また、上記本発明のポリイミドフィルムは、ピロメリット酸二無水物、並びにジアミンを基準に10〜90モル%の4,4’−オキシジアニリン及び10〜90モル%の3,4’−オキシジアニリンからなるブロック成分または混交ポリマー成分を有するポリアミド酸から製造されたことを特徴とし、この場合には、ピロメリット酸二無水物、並びにジアミンを基準に30〜70モル%の4,4’−オキシジアニリン及び30〜70モル%の3,4’−オキシジアニリンからなるブロック成分または混交ポリマー成分を有するポリアミド酸から製造されたことがより好ましい。
【0022】
また、本発明のポリイミドフィルムは、ピロメリット酸二無水物、並びにジアミンを基準に20モル%超過〜80モル%以下の4,4’−オキシジアニリン及び20モル%超過〜80モル%以下の3,4’−オキシジアニリンからなるポリアミド酸から製造されたことを特徴とするものであることが好ましい。
【0023】
また、本発明のポリイミドフィルムは、ポリイミドの一般的な製造方法を組み合わせることにより得ることができるが、本発明を容易に得ることのできる好ましい製造方法は、下記工程(A)〜(E)を順次行うことを特徴とするものであることが好ましい。
【0024】
(A)ピロメリット酸二無水物、4,4’−オキシジアニリン及び3,4’−オキシジアニリンを、不活性な溶剤中で、3,4’−オキシジアニリン及びピロメリット酸二無水物とのブロック成分または混交ポリマー成分を有するポリアミド酸を形成するように、少なくともピロメリット酸二無水物、または全ジアミンを使用量の1〜99重量%使用し反応させる工程、
(B)前記工程(A)からのポリアミド酸ポリマーに残りの原料を追加使用し、最終的に全使用量の全量を使用し反応させる工程、
(C)前記工程(B)からのポリアミド酸溶液に、ポリアミド酸をポリイミドに転化することのできる転化用薬剤を混合する工程、
(D)前記工程(C)からの混合物を平滑面上にキャストまたは押出して、ポリアミド酸−ポリイミドゲルフィルムを形成する工程、および
(E)前記工程(D)からのゲルフィルムを、200〜500℃の温度で加熱してポリアミド酸をポリイミドに変換する工程。
【0025】
なお、本発明のポリイミドフィルムの製造方法においては、前記ポリアミド酸が、ピロメリット酸二無水物、並びにジアミンを基準に10〜90モル%の4,4’−オキシジアニリン及び10〜90モル%の3,4’−オキシジアニリンからなるブロック成分または混交ポリマー成分を有するポリアミド酸であること、さらに、本発明の可撓性の印刷回路またはTAB用の金属配線板は、上記のポリイミドフィルムを基材として、その表面に金属配線を施してなることを特徴とする。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成及び効果について詳述する。
【0027】
本発明のフィルムを構成するポリイミドは、ブロックポリマーか又はランダムポリマーか又は混交ポリマーのいずれかであり得る。
【0028】
好ましいブロック成分または混交ポリマーは、4,4’−オキシジアニリン及びピロメリット酸二無水物からなるポリアミド酸、または3,4’−オキシジアニリン及びピロメリット酸二無水物から成るポリアミド酸であり、これらのブロック成分または混交ポリマー成分を含有するポリアミド酸を形成後、イミド転化してブロック成分または混交ポリマー成分を含有するポリイミドとするものである。
【0029】
ポリアミド酸を形成する反応は少なくとも2回に分割して実行され、ブロック成分または混交ポリマー成分または混交ポリマー成分を含有するポリアミド酸を形成し、イミド転化することによりポリイミドポリマに組み込まれる。
【0030】
本発明のポリイミドポリマにより、可撓性の印刷回路、CSP、BGAまたはTABテープ用の金属配線板基材に適用した場合に、高弾性率、低線膨張係数、アルカリエッチング性。製膜性を均衡して高度に満たすポリイミドフィルムを実現することができる。
【0031】
そして、ポリイミドポリマにさらにブロック成分または混交ポリマー成分を組み込むことにより、上記各特性をより好ましい範囲にすることができる。この場合に特に好ましいブロック成分または混交ポリマー成分は、3,4’−オキシジアニリン及びピロメリット酸二無水物との反応により得られるものである。
【0032】
本発明において使用されるジアミンには、4,4’−オキシジアニリンのような可撓性のないジアミンと、3,4’−オキシジアニリンのような直線性のジアミンとがある。本発明の目的を阻害しない添加量の範囲で他のジアミン類を併用できる。
【0033】
ブロック成分または混交ポリマー成分を有するポリマーである場合、ポリイミドはジアミンの全モル量基準で約10〜90モル%、好ましくは30〜70モル%の4,4’−オキシジアニリンまたは3,4’−オキシジアニリンを使用して得られるポリアミド酸をイミド転化して製造される。
【0034】
ランダムポリマーである場合、ポリイミドはジアミンの全モル量基準で20モル%超過ないし80モル%以下の4,4’−オキシジアニリンまたは3,4’−オキシジアニリンを使用して得られるポリアミド酸をイミド転化して製造される。
【0035】
本発明において、4,4’−オキシジアニリンはフィルムの可撓性を高める作用をする。
【0036】
本発明において、3,4’−オキシジアニリンはフィルムの伸度を大きくし、製膜性を良好にする作用をする。ブロック成分または混交ポリマー成分を有するポリマーである場合、3,4’−オキシジアニリンが10モル%未満ではフィルムの伸度が小さくなり製膜性が悪くなる場合や剛性が不足する場合がある。逆に3,4’−オキシジアニリンが90モル%を超えると、ガラス転移温度(Tg)が低くなるため熱収縮率が大きくなり過ぎ耐熱性が悪くなる。
【0037】
ランダムポリマーである場合、3,4’−オキシジアニリンが20モル%以下ではフィルムの伸度が小さくなり製膜性が悪くなる場合や剛性が不足する場合がある。逆に3,4’−オキシジアニリンが80モル%を超えると、熱収縮率が大きくなり過ぎ耐熱性が悪くなる。
【0038】
本発明において使用されるテトラカルボン酸二無水物は、ピロメリット酸二無水物であるが、本発明の目的を阻害しない添加量の範囲でテトラカルボン酸二無水物他を併用できる。例えば、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物またはベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などを50モル%未満添加することができる。得られたポリアミド酸をイミド転化して製造される。
【0039】
ポリイミドフィルムの弾性率は、ポリアミド酸を製造する際に使用するジアミン成分における3,4’−オキシジアニリン成分の使用比率によって調整できる。3,4’−オキシジアニリン成分を多く使用すると、高弾性率及び寸法安定性が向上する反面、耐熱性が低下するという欠点がある。したがって、それぞれの特性値をバランスするために、各成分のモル比を注意深く調製する必要がある。
【0040】
本発明のポリアミド酸は、175℃以下、好ましくは90℃以下の温度で、上記テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分を、モル比を約0.90〜1.10、好ましくは0.95〜1.05、さらに好ましくは0.98〜1.02とし、それぞれの成分と非反応性の有機溶剤中で反応させることにより製造される。
【0041】
上記それぞれの成分は、単独で順次有機溶剤中に供給してもよいし、同時に供給してもよく、また混合した成分に有機溶剤を供給してもよいが、均一な反応を行わせるためには、有機溶剤中に各成分を順次添加することが好ましい。
【0042】
それぞれの成分を順次供給する場合の供給順序は、ブロック成分または混交ポリマー成分となるジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物成分とを優先して供給することが好ましい。すなわち、ブロック成分または混交ポリマー成分を含有するポリアミド酸を製造するために、その反応を少なくとも2回に分割して実行させ、まずブロック成分または混交ポリマー成分を含有するポリアミド酸を得てから、これをイミド転化することにより、得られるポリイミドにブロック成分または混交ポリマー成分を組み込ませるのである。
【0043】
ポリアミド酸のブロック成分または混交ポリマー成分を生成するために必要な時間は、反応温度とブロック成分または混交ポリマー成分のポリアミド酸中における比率で決定すればよいが、経験的には約1分から約20時間程度が適当である。
【0044】
このとき後述するようにブロック成分を含有するポリマーを形成するためには(A)反応工程中で反応させるジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物成分とは実質的に非等モルである。また混交ポリマー成分を形成させるためには(A)反応工程中でのジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物成分とは実質的に等モルであること、またはジアミン過剰の反応工程を経る場合はジカルボン酸無水物で末端を封鎖することが好ましい。ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物成分とが実質的に等モルであること、またはジアミン過剰の反応工程でジカルボン酸無水物で末端を封鎖することは、これらの反応工程で形成されたブロック成分または混交ポリマー成分が化学的に不活性で後工程の反応で形成されるポリイミドポリマーの末端に組み込まれないことを意味する。しかるにブロック成分または混交ポリマー成分の反応とその後のポリイミドを形成する反応とが同一反応槽で行われることにより、モレキューラーコンポジット(異なる分子同士の複合体)が形成され易くなり、ブロック成分または混交ポリマー成分の特徴がより発現できるのである。
【0045】
具体的に、テトラカルボン酸二無水物成分としてピロメリット酸二無水物(PMDA)、ジアミン成分として、4,4’−オキシジアニリン(44’ODA)と3,4’−オキシジアニリン(34’ODA)を使用し、PMDAと34’ODAとからなるブロック成分または混交ポリマー成分を含有するポリイミドポリマの製造例を以下に説明する。
【0046】
まず、有機溶剤としてのジメチルアセトアミド(DMAc)に、34’ODAを溶解し、PMDAを加え、ブロック成分または混交ポリマー成分の反応を完了させる。次いで、溶液に44’ODAを加え溶解した後、溶液にPMDAを加えて反応させることにより、34’ODAとPMDAとのブロック成分または混交ポリマー成分を含有する3成分ポリアミド酸溶液が得られる。
【0047】
この場合に、最初に供給するPDAに微量の34’ODAを添加したり、最初に反応させるPDAとPMDAとのモル比を非等量にし、過剰量のジアミン成分と十分に反応させる量の末端封止剤を添加することにより、ブロック成分または混交ポリマー成分の大きさを制御することも可能であるが、ブロック成分または混交ポリマー成分の効果を有効にするためには、34’ODAとPMDAとのモル比を実質的に等量とする混交ポリマーとすることが好ましい。
【0048】
用いる末端封止剤は無水ジカルボン酸、シリル化剤などの末端封止剤を固形分(ポリマー濃度)に対して0.001〜2%の範囲で添加することも好ましく行うことができる。この無水ジカルボン酸として無水酢酸または無水フタル酸、シリル化剤として非ハロゲン系であるヘキサメチルジシラザン、N,O−(ビストリメチルシリル)アセトアミド、N,N−ビス(トリメチルシリル)ウレアが特に好ましく用いられる。
【0049】
ポリアミド酸の製造は、その溶液のポリアミド酸濃度と溶液の粘度とでその終了点を決定される。終了点の溶液の粘度を精度良く決定するためには、最後に供給する成分の一部を、反応に使用する有機溶剤の溶液として添加することは有効であるが、ポリアミド酸濃度をあまり低下させないような調節が必要である。
【0050】
溶液中のポリアミド酸濃度は、5〜40重量%、好ましくは10〜30重量%である。
【0051】
上記有機溶剤としては、それぞれの成分および重合生成物であるポリアミド酸と非反応性であり、成分の1つから全てを溶解でき、ポリアミド酸を溶解するものから選択するのが好ましい。
【0052】
望ましい有機溶剤としては、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン等が挙げられ、これらは単独でまたは混合使用することができ、場合によってはベンゼン等の貧溶媒と併用することも可能である。
【0053】
本発明のポリイミドフィルムを製造するに際しては、かくして得られたポリアミド酸溶液を押出機やギヤポンプで加圧して、ポリアミド酸フィルムの製造工程に送液する。
【0054】
ポリアミド酸溶液は、原料に混入していたり、重合工程で生成した異物、固形物及び高粘度の不純物等を除去するためにフィルターされ、フィルム成形用の口金やコーチングヘッドを通してフィルム状に成形され、回転または移動する支持体上に押出され、支持体から加熱されて、ポリアミド酸が一部イミド転化したポリアミド酸−ポリイミドゲルフィルムが生成され、このゲルフィルムが自己支持性となり、支持体から剥離可能となった時に支持体から剥離され、乾燥機に導入され、乾燥機で加熱されて、溶剤を乾燥し、イミド転化を完了することにより、ポリイミドフィルムが製造される。
【0055】
このとき、20μmカットの金属繊維焼結フィルター用いることは、途中で生成されたゲル物の除去に効果的である。さらに好ましくは10μmカットの金属繊維焼結フィルターであり、最も好ましくは1μmカットの金属繊維焼結フィルターである。
【0056】
ポリアミド酸のイミド転化の方法は、加熱のみによる熱転化法と、イミド転化薬剤を混合したポリアミド酸を加熱処理したり、またはポリアミド酸をイミド転化薬剤の浴に浸漬する化学転化法のいずれも採用することができるが、本発明においては、化学転化法が熱転化法に比べて、可撓性の印刷回路、CSP、BGAまたはTABテープ用の金属配線板基材にに適用した場合に、高弾性率、低熱膨張係数、アルカリエッチング性よび製膜性を均衡して高度に実現するのに好適である。
【0057】
しかも、化学転化法によってポリアミド酸にイミド転化薬剤を混合し、フィルム状に成形後加熱処理する方法は、イミド転化に要する時間が短く、均一にイミド転化が行える等の利点に加え、支持体からの剥離が容易であり、さらには、臭気が強く、隔離を必要とするイミド転化用薬剤を密閉系で取り扱える等の利点を有することから、ポリアミド酸フィルム成形後に転化用薬剤や脱水剤の浴に浸漬する方法に比べて好ましく採用される。
【0058】
本発明においては、イミド転化用薬剤として、イミド転化を促進する3級アミン類と、イミド転化で生成する水分を吸収する脱水剤とを併用する。3級アミン類は、ポリアミド酸とほぼ等モルないしやや過剰に添加混合され、脱水剤は、ポリアミド酸の約2倍モル量ないしやや過剰に添加されるが、支持体からの剥離点を調整するために適当に調整される。
【0059】
そして、イミド転化用薬剤は、ポリアミド酸を重合完了した時点から、ポリアミド酸溶液がフィルム成形用口金やコーチングヘッドに達するいかなる時点で添加してもよいが、送液途中におけるイミド転化を防止する意味では、フィルム成形用口金またはコーチングヘッドに到達する少し前に添加し、混合機で混合するのが好ましい。
【0060】
3級アミンとしては、ピリジンまたはβ−ピコリンが好適であるが、α−ピコリン、4−メチルピリジン、イソキノリン、トリエチルアミン等も使用することができる。使用量は、それぞれの活性によって調整する。
【0061】
脱水剤としては、無水酢酸が最も一般的に使用されるが、プロピオン酸無水物、酪酸無水物、安息香酸、蟻酸無水物等も使用することができる。
【0062】
イミド転化薬剤を含有するポリアミド酸フィルムは、支持体上で支持体および反対面空間から受ける熱により、イミド転化が進み、一部イミド転化したポリアミド酸−ポリイミドゲルフィルムとなり、支持体から剥離される。
【0063】
この場合に、支持体および反対面空間から与える熱量は多いほどイミド転化が促進されて、速く剥離するが、熱量が多すぎると支持体とゲルフィルムの間の有機溶剤のガスがゲルフィルムを変形させ、フィルムの欠点となるので、剥離点の位置とフィルム欠点を勘案して、熱量を決定することが望ましい。
【0064】
支持体から剥離されたゲルフィルムは、乾燥機に導入され、溶剤の乾燥およびイミド転化の完了がなされる。
【0065】
このゲルフィルムは、多量の有機溶剤を含有しており、その乾燥過程において体積が大幅に減少する。したがって、この体積減少による寸法収縮を厚さ方向に集中させるために、ゲルフィルムの両端をテンタークリップで把持し、このテンタークリップの移動によりゲルフィルムを乾燥機(テンター)に導入し、テンター内で加熱して、溶剤の乾燥とイミド転化とを一貫して実施するのが一般的である。
【0066】
この乾燥及びイミド転化は、200〜500℃の温度で行われる。乾燥温度とイミド転化温度は同一温度でもよいし、異なる温度でもよいが、溶剤を大量に乾燥する段階では、低めの温度として溶剤の突沸を防ぎ、溶剤の突沸のおそれがなくなったら、高温にしてイミド転化を促進するように、段階的に高温にすることが好ましい。
【0067】
なお、テンター内において、フィルム両端のテンタークリップの距離を拡大または縮小して、延伸またはリラックスをおこなうことができる。延伸倍率として機械軸方向は1.0〜1.3倍である。幅方向の延伸倍率は0.9〜1.3倍である。
【0068】
好ましくはブロック成分または混交ポリマー成分を含有し、化学転化法によりイミド転化して得られるカットシート状のポリイミドフィルムは、上記のように製造した連続したフィルムから切り取って製造することができるが、少量のフィルムを製造するには、後述の実施例で示しているように、樹脂製やガラス製のフラスコ内で、好ましくはブロック成分または混交ポリマー成分を含有するポリアミド酸を製造し、このポリアミド酸溶液に化学転化薬剤を混合して得られる混合溶液を、ガラス板等の支持体上にキャストし、加熱して、一部イミド転化した自己支持性のポリアミド酸−ポリイミドゲルフィルムとして、支持体から剥離し、金属製の固定枠等に固定して寸法変化を防止しながら加熱して、溶剤の乾燥およびイミド転化する方法により製造することができる。
【0069】
このようにして、化学転化法によりイミド転化して得られる本発明のポリイミドフィルムは、熱転化法により得られるポリイミドフィルムに比しても、可撓性の印刷回路、CSP、BGAまたはTABテープ用の金属配線板基材に適用した場合に、高弾性率、低線膨張係数、低吸湿膨張係数、低吸水率を同時に満足するのに好適であり、なおかつ優れたアルカリエッチング性を有するものである。
【0070】
したがって、本発明のポリイミドフィルムを基材として、その表面に金属配線を施してなる可撓性の印刷回路、CSP、BGAまたはTAB用の金属配線板は、高弾性率、低線膨張係数、アルカリエッチング性、および製膜性を同時に満たすという高性能な特性を発現するものである。
【0071】
なお、本発明のポリイミドフィルムにおいては、弾性率としては3〜5.5GPaが好ましく、さらには4〜5GPaが好ましい。弾性率が小さいとフィルム走行性が悪く取り扱いにくく、高いと可撓性が乏しくなる。
【0072】
また、本発明のポリイミドフィルムにおいては、耐折回数(MIT)が20000以上であることが重要である。
【0073】
また、線膨張係数(CTE)が大きすぎても小さすぎても、金属と張り合わせた場合、カールが大きくなりすぎ、線膨張係数としては13〜22ppm/℃の範囲とするものである。
【0074】
また、吸水率は2%以下、特に好ましくは1%以下である。
【0075】
さらに、アルカリエッチング性についてはフィルムが溶解することが好ましい条件である。評価方法は下記するがアルカリ条件で評価し表面の浸食速度で評価できる。アルカリエッチング速度が早いと、CSPまたはBGAのスルーホール加工の生産性が良い。
【0076】
半田浴工程を経る際300℃近い高温にフィルムが晒されるため、熱収縮率は小さい方がよい。熱収縮率が1%を超えると使用しにくい場合がある。好ましくは1%以下で、より好ましくは0.1%以下である。
【0077】
【実施例】
以下、実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。なお各フィルム特性値は、下記の方法で測定したものである。
【0078】
また、下記の実施例中で、略号DMAcはジメチルアセトアミドを、PMDAはピロメリット酸二無水物を、44’ODAは4,4’−オキシジアニリンを、また、34’ODAは3,4’−オキシジアニリンを示す略記である。
(1)弾性率および破断伸度
弾性率は、JIS−K7113に準じて、室温でORIENREC社製のテンシロン型引張試験器により、引張速度300mm/分にて得られる張力−歪み曲線の初期立ち上がり部の勾配から求めた。
破断伸度は試料が破断するときの伸度を取った。
(2)線膨張係数(CTE)
線膨張係数は、島津製作所社製のTMA−50型熱機械分析装置を用い、10℃/分の昇温速度、5℃/分の降温速度で、2回目の昇(降)温時の50℃から200℃の間の寸法変化から求めた。
(3)アルカリエッチング性
アルカリエッチング性は、ポリイミドフィルムの一表面を、容積比80/20のエタノール/水混合液中の1Nの水酸化カリウム溶液に、40℃で120分間接触させた前後のフィルムの厚さを、ミツトヨ社製のLITEMATIC型厚さ計で測定して求めた。評価基準は厚み変化率に応じて以下のように判定した。
○レベルはポリイミドフィルムのアルカリエッチング処理工程でスルーホール加工速度が早く、良好な生産性を示す。△レベルはスルーホール加工速度は早くないが、実用レベルである。×レベルはスルーホール加工速度が遅く、実用レベルでない。
○: 厚さ変化率 5%以上、△: 厚さ変化率 1%以上5%未満、×: 厚さ変化率 1%未満。
(4)金属積層板の反り量評価
ポリイミドフィルムにポリイミドベースの接着剤を塗布し、この上に銅箔を250℃の温度で貼り合わせた。その後最高温度300℃まで昇温し接着剤を硬化させ、得られた金属積層板を35mm×120mmのサンプルサイズにカットし、25℃、60RH%雰囲気中で24時間放置した後、それぞれのサンプルの反りを測定した。反りはサンプルをガラス平板に置き、四隅の高さを測定平均化した。評価基準は反り量に応じて以下のように判定した。×レベルは金属配線回路板として用いる場合、後工程の搬送時に取り扱いが困難となるレベルである。
○; 反り量 1mm未満、△; 反り量 1mm以上3mm未満、×; 反り量 3mm以上。
(5)製膜性
用意したフィルムを研究用高分子フィルム二軸延伸装置(BIX−703、(株)岩本製作所社製)により、400℃で両軸当速度二軸延伸方式により延伸させフィルム破断面積を求めた。予熱時間60秒、片側延伸速度10cm/min、
二重丸;極めて良好 破断延伸面倍率が1.3倍を超える。
○;良好 破断延伸面倍率が1.1倍〜1.2倍。
△;実用上問題ない 破断延伸面倍率が1倍〜1.1倍。
×;製膜困難 破断延伸面倍率が1倍以下。
(6)熱収縮率
JIS−C2318に従って、300℃、1時間後の加熱前後の寸法変化率を測定する。
【0079】
熱収縮率C(%)=100(A−B)/A
ただし、A・・・加熱前のフィルム寸法
B・・・加熱後のフィルム寸法
○;0.05%以下、△;0.05%〜0.1%以下、×;0.1%を超える。
(7)ガラス転移温度(Tg)
レオメトリック社製粘弾性アナライザー(RSA2)にて引張法で測定した動的粘弾性よりtanδおよびE’(貯蔵弾性率)より求める。簡便には、最大値を示すtanδピークの上昇し始める温度をTgとする。
(8)耐折回数(MIT)
JIS−P8115に従って、試験片が切れる迄の往復折曲げ回数を測定する。
【0080】
[実施例1]
500ccのガラス製フラスコに、DMAc239.1gを入れ、34’ODA16.07gをDMAc中に供給し、溶解させ、続いてPMDAを17.34g供給し、室温で、約1時間攪拌した。引き続き0.149gの無水酢酸を添加し更に約1時間攪拌し(第一ポリマーの重合完了)、このポリアミド酸溶液に44’ODAを13.15gを供給し、完全に溶解させた後、PMDAを14.18g供給し、室温で約1時間攪拌し、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分が約100モル%化学量論で表1に示す組成の成分からなるポリアミド酸濃度約20.3重量%の溶液を調製した。
【0081】
[実施例2]
500ccのガラス製フラスコに、DMAc239.1gを入れ、34’ODA14.61gをDMAc中に供給し、溶解させ、続いてPMDAを15.76g供給し、室温で、約1時間攪拌した。引き続き0.149gの無水酢酸を添加し更に約1時間攪拌し(第一ポリマーの重合完了)、このポリアミド酸溶液に44’ODAを14.61gを供給し、完全に溶解させた後、PMDAを15.76g供給し、室温で約1時間攪拌し、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分が約100モル%化学量論で表1に示す組成の成分からなるポリアミド酸濃度約20.3重量%の溶液を調製した。
【0082】
[実施例3]
500ccのガラス製フラスコに、DMAc239.1gを入れ、34’ODA13.15gをDMAc中に供給し、溶解させ、続いてPMDAを14.18g供給し、室温で、約1時間攪拌した。引き続き0.149gの無水酢酸を添加し更に約1時間攪拌し(第一ポリマーの重合完了)、このポリアミド酸溶液に44’ODAを16.07gを供給し、完全に溶解させた後、PMDAを17.34g供給し、室温で約1時間攪拌し、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分が約100モル%化学量論で表1に示す組成の成分からなるポリアミド酸濃度約20.3重量%の溶液を調製した。
【0083】
上記実施例1〜3のポリアミド酸溶液30gを、12.7mlのDMAc、3.6mlの無水酢酸及び3.6mlのβ−ピコリンと混合した混合溶液を調製し、この混合溶液をガラス板上にキャストした後、150℃に加熱したホットプレート上で約4分間加熱して、自己支持性のポリアミド酸−ポリイミドゲルフィルムを形成し、これをガラス板から剥離した。
【0084】
このゲルフィルムを、多数のピンを備えた金属製の固定枠に固定し、250℃から330℃に昇温しながら30分間、その後400℃で約5分間加熱し、厚さ約25μmのポリイミドフィルムを得た。
【0085】
得られたポリイミドフィルムの特性値評価結果を表1に示した。
【0086】
[比較例1]
500ccのガラス製フラスコに、DMAc239.1gを入れ、34’ODAをDMAc中に11.66g供給して溶解させ、続いて44’ODAを17.49g、PMDAを31.75gを順次供給し、室温で、約1時間攪拌する。最終的にテトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分が約100モル%化学量論で表2に示す組成の成分からなるポリアミド酸濃度約20.3重量%の溶液を調製した。
【0087】
[比較例2]
500ccのガラス製フラスコに、DMAc239.1gを入れ、34’ODAをDMAc中に13.12g供給して溶解させ、続いて44’ODAを16.03g、PMDAを31.75gを順次供給し、室温で、約1時間攪拌する。最終的にテトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分が約100モル%化学量論で表2に示す組成の成分からなるポリアミド酸濃度約20.3重量%の溶液を調製した。
【0088】
[比較例3]
500ccのガラス製フラスコに、DMAc239.1gを入れ、34’ODAをDMAc中に14.57g供給して溶解させ、続いて44’ODAを14.57g、PMDAを31.75gを順次供給し、室温で、約1時間攪拌する。最終的にテトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分が約100モル%化学量論で表2に示す組成の成分からなるポリアミド酸濃度約20.3重量%の溶液を調製した。
【0089】
[比較例4]
500ccのガラス製フラスコに、DMAc239.1gを入れ、34’ODAをDMAc中に16.03g供給して溶解させ、続いて44’ODAを13.12g、PMDAを31.75gを順次供給し、室温で、約1時間攪拌する。最終的にテトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分が約100モル%化学量論で表2に示す組成の成分からなるポリアミド酸濃度約20.3重量%の溶液を調製した。
【0090】
これら比較例1〜4ポリアミド酸濃度約20.3重量%の溶液を実施例1と同じ方法で処理して、厚さ約25μmのポリイミドフィルムを得た。
【0091】
得られたポリイミドフィルムの特性値評価結果を表2に示した。
【0092】
[比較例5]
500ccのガラス製フラスコに、DMAc239.1gを入れ、34’ODA13.12gをDMAc中に供給し、溶解させ、続いてPMDAを17.29g供給し、室温で、約1時間攪拌した。引き続き、このポリアミド酸溶液に44’ODAを16.03gを供給し、完全に溶解させた後、PMDAを14.46g供給し、室温で約1時間攪拌し、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分が約100モル%化学量論で表1に示す組成の成分からなるポリアミド酸濃度約20.3重量%の溶液を調製した。
【0093】
[比較例6]
500ccのガラス製フラスコに、DMAc239.1gを入れ、34’ODA14.61gをDMAc中に供給し、溶解させ、続いてPMDAを15.76g供給し、室温で、約1時間攪拌した。引き続き、このポリアミド酸溶液に44’ODAを14.61gを供給し、完全に溶解させた後、PMDAを16.03g供給し、室温で約1時間攪拌し、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分が約100モル%化学量論で表1に示す組成の成分からなるポリアミド酸濃度約20.3重量%の溶液を調製した。
【0094】
[比較例7]
500ccのガラス製フラスコに、DMAc239.1gを入れ、34’ODA16.03gをDMAc中に供給し、溶解させ、続いてPMDAを17.29g供給し、室温で、約1時間攪拌した。引き続き、このポリアミド酸溶液に44’ODAを13.12gを供給し、完全に溶解させた後、PMDAを14.46g供給し、室温で約1時間攪拌し、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分が約100モル%化学量論で表1に示す組成の成分からなるポリアミド酸濃度約20.3重量%の溶液を調製した。
【0095】
このポリアミド酸溶液を、実施例1と同じ方法で処理して、厚さ約25μmのポリイミドフィルムを得た。
【0096】
得られたポリイミドフィルムの特性値評価結果を表3に示した。
【0097】
【表1】

Figure 2004331788
【0098】
【表2】
Figure 2004331788
【0099】
【表3】
Figure 2004331788
【0100】
表1、表2に記載されている結果を比較して明らかなように、PMDA、3,4’−ODA、4,4’−ODAからなる本発明のブロックポリイミドフィルムは、共重合フィルムに比較して、耐折回数及び線膨張係数が著しく改善しており、FPC、CSP、BGA、またはTABテープ用金属配線基板としての好適な性能を有する物である。
【0101】
表1、表3に記載されている結果を比較して明らかなように、PMDA、3,4’−ODA,4,4’−ODAからなる本発明の3,4’−ODAとPMDAブロックを末端封止したポリイミドフィルムは、3,4’−ODAとPMDAを末端封止しないブロックフィルムに比較して、耐折回数及び線膨張係数が著しく改善しており、FPC、CSP、BGA、またはTABテープ用金属配線基板としての好適な性能を有するものである。
【0102】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のポリイミドフィルムは、共重合で得られたポリイミドフィルムに比しても、可撓性FPC、用金属配線基板として適用した場合に、優れた耐折回数、寸法安定性、アルカリエッチング性を有するものである。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention has a high elasticity when used as a metal printed wiring board for a flexible printed circuit or a tape automated bonding (Tape Automated Bonding) tape (hereinafter referred to as a TAB tape). TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyimide film excellent in modulus, low linear expansion coefficient, alkali etching property, and film forming property, a method for producing the same, and a metal wiring board for a flexible printed circuit or TAB tape using the polyimide film as a base material.
[0002]
[Prior art]
The TAB tape is provided with ultra-fine metal wiring on the surface of the heat-resistant film as a base material, and has "windows" opened for mounting an integrated circuit chip (IC) on the base material. A sprocket for feeding the TAB tape precisely is provided in the vicinity.
[0003]
The TAB tape inserts the IC into the "window" opened in the TAB tape and joins it with the metal wiring provided on the surface of the TAB tape. Then, the TAB tape with the IC is mounted on a printed circuit for electronic device wiring. Bonding is used to automate the process of mounting an IC on an electronic circuit, simplify the process, improve productivity, and improve the electrical characteristics of an electronic device on which the IC is mounted.
[0004]
The TAB tape has a three-layer structure in which a conductive metal foil is laminated on the surface of a heat-resistant base film via an adhesive such as a polyester base, an acrylic base, an epoxy base, or a polyimide base; One having a two-layer structure in which a conductive metal layer is directly laminated on the surface of a heat-resistant base film without using an adhesive is used.
[0005]
Therefore, the base film of the TAB tape is required to have heat resistance, particularly when joining the IC to the metal wiring on the TAB tape or joining the IC mounted TAB tape to the printed circuit for electronic device wiring. Conventionally, a polyimide film has been used so as to withstand high temperatures such as solder welding applied to a base film.
[0006]
However, when a polyimide film and a metal foil or a metal layer are laminated, and the metal foil or the metal layer is chemically etched to form a metal wiring, TAB caused by a difference in dimensional change between the polyimide film and the metal due to the heat received. When the deformation of the tape is large, workability may be significantly impaired or sometimes impossible when mounting an IC or bonding a TAB tape mounting an IC to a printed circuit for wiring electronic equipment. Therefore, it is required that the coefficient of thermal expansion of the polyimide film be approximated to that of metal to reduce the deformation of the TAB tape.
[0007]
Furthermore, it is possible to reduce the dimensional change due to the tensile force and the compressive force applied to the TAB tape which is mounted on the printed circuit for wiring the electronic device by mounting the IC, to reduce the size of the metal wiring, reduce the strain load on the metal wiring, and This is important for reducing the strain load of the mounted IC, and a polyimide film as a base material is required to have a higher elastic modulus.
[0008]
Definition of polymer alloy or polymer blend ("New perspectives and practical application of polymer alloy: High value-added series of polymer", supervision; Saburo Akiyama, Shinichi Izawa, publishing; CMC Co., Ltd., publication year; April, 1997) ), It is said that the increase in the elastic modulus of a polymer includes, for example, block, blend, intermixing (IPN, interpenetrating-polymer-network), and graft polymerization.
[0009]
In particular, with regard to increasing the elastic modulus of polyimide, Mita et al. (J. Polym. Sci., Part C: Polym. Lett., 26 (5), 215-223) use the same raw material due to the molecular composite effect. Has proposed that a blend of polyimides is more likely to have a higher elastic modulus than a polyimide. However, since polyimide molecules have a large molecular cohesive force, a simple blend tends to have a phase-separated structure. Therefore, some physical bonding is required to suppress phase separation.
[0010]
The polymer proposed for that purpose is described by Yui et al. ("Design and Future Prospects of Functional Supramolecules: New Materials and New Materials Series", supervision; Naoya Ogata, Minoru Terano, Nobuhiko Yui, Publishing; CMC Corporation) (Published year: June 1998) by Interpenetrating-network-polymer (hereinafter referred to as mixed polymer).
[0011]
Specific examples of the conventional mixing include a polyamic acid composition (C) of a polyamic acid (A) with pyromellitic acid and 4,4′-diaminodiphenyl ether and a polyamic acid (B) with pyromellitic acid and phenylenediamine. ) Has been proposed (for example, see Patent Document 1). Further, a polyimide produced from the polyamic acid composition (C) has been proposed (for example, see Patent Document 1).
[0012]
However, in these conventional mixing methods, since the polyamic acid is polymerized in advance and then mixed, sufficient physical entanglement (mixing) cannot be performed, so that phase separation may occur at the stage of imidizing the polyamic acid. There was a problem that only a slightly cloudy polyimide film could be obtained.
[0013]
Further, a block polyimide film produced from a block polyamic acid composed of pyromellitic dianhydride, paraphenylenediamine and 4,4′-diaminodiphenyl ether has been proposed. There has been proposed a method of producing a block component polyamic acid film having an equimolar composition by reacting in an equivalent amount (for example, see Patent Documents 2 to 5).
[0014]
However, in these conventional methods, although the polyamic acid blend solution is unlikely to cause phase separation, the molecular composite effect is insufficient and the high rigidity may not be satisfactory. In addition, in order to produce a polymer having a block component whose molecular chain is controlled as a copolymer component, the reaction step becomes complicated, the reaction time becomes long, and a step in which reactive terminals are excessively present is required. Therefore, the polyamic acid in the middle of the process is unstable and easily changes in viscosity, and there is a problem in production such as gelation. In addition, there were cases where this method was insufficient to increase the Young's modulus. In addition, in order to improve the adhesive strength of the adhesive, the surface of the polyimide film as a base material may be roughened by etching with an alkali solution. In some cases, holes (through holes) for wiring are formed by alkali etching. For this reason, a demand for a polyimide film having excellent alkali etching properties is increasing.
[0015]
In addition, the flatness of the film is improved by increasing the stretching ratio during film formation. For this reason, a film composition that can be stretched at a high magnification is desired.
[0016]
Conventional methods aimed at obtaining a polyimide film satisfying these required properties include pyromellitic dianhydride, a polyamic acid composed of para 4,4′-oxydianiline and 44′-diaminodiphenyl ether. Produced polyimide films have been proposed, and methods for producing a block component polyamic acid film by reacting a diamine and an acid dianhydride in non-equivalent amounts in a further intermediate step have been proposed (for example, Patent Documents 2 to 3 and Patent Document 5).
[0017]
However, in the above-mentioned conventional method, when used as a metal wiring board base material, a polyimide film which simultaneously satisfies a high elastic modulus, a low coefficient of linear expansion, an alkali etching property, and a film-forming property cannot be obtained. Was required.
[0018]
[Patent Document 1]
JP-A-63-175025
[Patent Document 2]
JP-A-1-131241
[Patent Document 3]
JP-A-1-131242
[Patent Document 4]
U.S. Pat. No. 5,081,229
[Patent Document 5]
JP-A-3-46292
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been achieved as a result of examining the solution of the problems in the prior art described above as a problem, and has been achieved by using a flexible printed circuit having a metal wiring on the surface thereof, a CSP, a BGA or a TAB tape. Provided is a polyimide film excellent in a high elastic modulus, a low coefficient of linear expansion, an alkali etching property, and a film-forming property when applied to a metal wiring board base material, a method for manufacturing the same, and a metal wiring circuit board using the same as a base material. It is intended to do so.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the polyimide film of the present invention is a polyimide film obtained from poarimidic acid using 3,4′-oxydianiline as a diamine component, and has a fold resistance (MIT) of 20,000 or more. And a linear expansion coefficient (CTE) of 13 ppm / ° C to 22 ppm / ° C.
[0021]
In addition, the polyimide film of the present invention comprises 10 to 90 mol% of 4,4'-oxydianiline and 10 to 90 mol% of 3,4'-oxydiamine based on pyromellitic dianhydride and diamine. It is produced from a polyamic acid having a block component composed of aniline or a mixed polymer component. In this case, 30 to 70 mol% of 4,4′-based on pyromellitic dianhydride and diamine. More preferably, it is prepared from a polyamic acid having a block component or a mixed polymer component consisting of oxydianiline and 30-70 mol% of 3,4'-oxydianiline.
[0022]
In addition, the polyimide film of the present invention contains 4,4′-oxydianiline in an amount of more than 20 mol% to 80 mol% or less based on pyromellitic dianhydride and diamine, and more than 20 mol% to 80 mol% or less. It is preferably characterized by being produced from a polyamic acid consisting of 3,4'-oxydianiline.
[0023]
In addition, the polyimide film of the present invention can be obtained by combining a general method for producing polyimide. A preferable production method for easily obtaining the present invention comprises the following steps (A) to (E). It is preferable that the process is performed sequentially.
[0024]
(A) Pyromellitic dianhydride, 4,4'-oxydianiline and 3,4'-oxydianiline are prepared by adding 3,4'-oxydianiline and pyromellitic dianhydride in an inert solvent. Reacting using at least 1 to 99% by weight of the amount of pyromellitic dianhydride or all diamines used to form a polyamic acid having a block component or a mixed polymer component with the product,
(B) a step of additionally using the remaining raw materials in the polyamic acid polymer from the step (A), and finally reacting using the total amount of the total amount used;
(C) mixing the polyamic acid solution from the step (B) with a conversion agent capable of converting the polyamic acid into a polyimide;
(D) casting or extruding the mixture from step (C) onto a smooth surface to form a polyamic acid-polyimide gel film; and
(E) a step of heating the gel film from the step (D) at a temperature of 200 to 500 ° C. to convert the polyamic acid to a polyimide.
[0025]
In the method for producing a polyimide film of the present invention, the polyamic acid is 10 to 90 mol% of 4,4′-oxydianiline and 10 to 90 mol% based on pyromellitic dianhydride and diamine. A polyamic acid having a block component or a mixed polymer component composed of 3,4′-oxydianiline, and a flexible printed circuit or a metal wiring board for TAB of the present invention comprises the above polyimide film. The substrate is characterized in that metal wiring is provided on the surface thereof.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the configuration and effects of the present invention will be described in detail.
[0027]
The polyimide constituting the film of the present invention may be either a block polymer, a random polymer, or a mixed polymer.
[0028]
Preferred block components or mixed polymers are polyamic acids consisting of 4,4'-oxydianiline and pyromellitic dianhydride or polyamic acids consisting of 3,4'-oxydianiline and pyromellitic dianhydride. A polyamic acid containing these block components or mixed polymer components is formed and then imidized to obtain a polyimide containing a block component or mixed polymer components.
[0029]
The reaction to form the polyamic acid is performed at least in two parts, and the polyamic acid containing the block component or the mixed polymer component or the mixed polymer component is formed and incorporated into the polyimide polymer by imidization.
[0030]
The polyimide polymer of the present invention has a high elastic modulus, a low coefficient of linear expansion, and an alkali-etching property when applied to a flexible printed circuit, a metal wiring board substrate for CSP, BGA or TAB tape. It is possible to realize a polyimide film that is highly satisfied by balancing film forming properties.
[0031]
By incorporating a block component or a mixed polymer component into the polyimide polymer, the above properties can be set in more preferable ranges. Particularly preferred block components or mixed polymer components in this case are those obtained by reaction with 3,4'-oxydianiline and pyromellitic dianhydride.
[0032]
Diamines used in the present invention include inflexible diamines such as 4,4'-oxydianiline and linear diamines such as 3,4'-oxydianiline. Other diamines can be used in combination within a range of an addition amount that does not inhibit the object of the present invention.
[0033]
When the polymer has a block component or a mixed polymer component, the polyimide is about 10 to 90 mole%, preferably 30 to 70 mole%, of 4,4'-oxydianiline or 3,4 ', based on the total moles of diamine. It is produced by imid conversion of a polyamic acid obtained using oxydianiline.
[0034]
When a random polymer, the polyimide is a polyamic acid obtained by using 4,4′-oxydianiline or 3,4′-oxydianiline in an amount of more than 20 mol% to 80 mol% or less based on the total amount of diamine. Is produced by imid conversion.
[0035]
In the present invention, 4,4'-oxydianiline acts to increase the flexibility of the film.
[0036]
In the present invention, 3,4′-oxydianiline acts to increase the elongation of the film and improve the film forming property. In the case of a polymer having a block component or a mixed polymer component, if the content of 3,4′-oxydianiline is less than 10 mol%, the elongation of the film becomes small, the film-forming property may be deteriorated, or the rigidity may be insufficient. Conversely, if the content of 3,4′-oxydianiline exceeds 90 mol%, the glass transition temperature (Tg) becomes low, so that the heat shrinkage becomes too large and the heat resistance becomes poor.
[0037]
In the case of a random polymer, if the content of 3,4′-oxydianiline is 20 mol% or less, the elongation of the film becomes small, and the film-forming property may be deteriorated or the rigidity may be insufficient. Conversely, if the content of 3,4′-oxydianiline exceeds 80 mol%, the heat shrinkage becomes too large, and the heat resistance becomes poor.
[0038]
The tetracarboxylic dianhydride used in the present invention is pyromellitic dianhydride, but tetracarboxylic dianhydride and the like can be used in combination within a range of an addition amount that does not inhibit the object of the present invention. For example, less than 50 mol% of biphenyltetracarboxylic dianhydride or benzophenonetetracarboxylic dianhydride can be added. It is produced by imid conversion of the obtained polyamic acid.
[0039]
The modulus of elasticity of the polyimide film can be adjusted by the use ratio of the 3,4′-oxydianiline component in the diamine component used in producing the polyamic acid. When a large amount of the 3,4'-oxydianiline component is used, high elastic modulus and dimensional stability are improved, but heat resistance is disadvantageously reduced. Therefore, it is necessary to carefully adjust the molar ratio of each component in order to balance each characteristic value.
[0040]
The polyamic acid of the present invention is prepared by mixing the above-mentioned tetracarboxylic dianhydride component and diamine component at a temperature of about 175 ° C. or lower, preferably 90 ° C. or lower, with a molar ratio of about 0.90 to 1.10, preferably 0.95 To 1.05, more preferably 0.98 to 1.02, and is produced by reacting each component with a non-reactive organic solvent.
[0041]
Each of the above components may be independently supplied sequentially into the organic solvent, or may be supplied simultaneously, or the organic solvent may be supplied to the mixed components, but in order to perform a uniform reaction. Is preferably added sequentially to the organic solvent.
[0042]
When the respective components are sequentially supplied, it is preferable to supply the diamine component and the tetracarboxylic dianhydride component, which are the block components or the mixed polymer components, with priority. That is, in order to produce a polyamic acid containing a block component or a mixed polymer component, the reaction is carried out at least twice, and first, a polyamic acid containing a block component or a mixed polymer component is obtained. Is converted into a imide, whereby a block component or a mixed polymer component is incorporated into the obtained polyimide.
[0043]
The time required to form the polyamic acid block component or mixed polymer component may be determined by the reaction temperature and the ratio of the block component or mixed polymer component in the polyamic acid, and empirically is from about 1 minute to about 20 minutes. Time is appropriate.
[0044]
At this time, as described later, in order to form a polymer containing a block component, the diamine component and the tetracarboxylic dianhydride component to be reacted in the reaction step (A) are substantially non-equimolar. In order to form a mixed polymer component, the diamine component and the tetracarboxylic dianhydride component in the reaction step (A) must be substantially equimolar, or if the reaction step involves an excess of diamine, then It is preferable to block the terminal with an acid anhydride. The fact that the diamine component and the tetracarboxylic dianhydride component are substantially equimolar, or that the terminal is blocked with a dicarboxylic anhydride in the reaction step in which the diamine is excessive, is a block component formed in these reaction steps. Alternatively, it means that the mixed polymer component is chemically inert and will not be incorporated into the terminal of the polyimide polymer formed in the subsequent reaction. However, since the reaction of the block component or the mixed polymer component and the subsequent reaction of forming the polyimide are performed in the same reaction tank, a molecular composite (composite of different molecules) is easily formed, and the block component or the mixed polymer is mixed. The characteristics of the polymer component can be further exhibited.
[0045]
Specifically, pyromellitic dianhydride (PMDA) is used as a tetracarboxylic dianhydride component, and 4,4′-oxydianiline (44′ODA) and 3,4′-oxydianiline (34) are used as diamine components. An example of the production of a polyimide polymer containing a block component or a mixed polymer component consisting of PMDA and 34 'ODA using' ODA) will be described below.
[0046]
First, 34 ′ ODA is dissolved in dimethylacetamide (DMAc) as an organic solvent, and PMDA is added to complete the reaction of the block component or the mixed polymer component. Then, after adding 44 ′ ODA to the solution and dissolving it, PMDA is added to the solution and reacted to obtain a three-component polyamic acid solution containing a block component or a mixed polymer component of 34 ′ ODA and PMDA.
[0047]
In this case, a small amount of 34 'ODA is added to the PDA supplied first, or the molar ratio of PDA and PMDA to be reacted first is made unequal, and the terminal amount of PDA to be sufficiently reacted with the excess diamine component is sufficient. It is possible to control the size of the block component or the mixed polymer component by adding a sealant. However, in order to make the effect of the block component or the mixed polymer component effective, 34 ′ ODA and PMDA It is preferable to use a mixed polymer in which the molar ratio of the above is substantially equal.
[0048]
The terminal capping agent to be used can also be preferably added with a terminal capping agent such as dicarboxylic anhydride or silylating agent in a range of 0.001 to 2% based on the solid content (polymer concentration). Acetic anhydride or phthalic anhydride is preferably used as the dicarboxylic anhydride, and non-halogen hexamethyldisilazane, N, O- (bistrimethylsilyl) acetamide, N, N-bis (trimethylsilyl) urea is particularly preferably used as the silylating agent. .
[0049]
The end point of the production of polyamic acid is determined by the polyamic acid concentration of the solution and the viscosity of the solution. In order to accurately determine the viscosity of the solution at the end point, it is effective to add a part of the finally supplied component as a solution of an organic solvent used in the reaction, but it does not significantly reduce the polyamic acid concentration. Such adjustment is necessary.
[0050]
The polyamic acid concentration in the solution is 5 to 40% by weight, preferably 10 to 30% by weight.
[0051]
The organic solvent is preferably selected from those which are non-reactive with the respective components and the polyamic acid which is a polymerization product, are capable of dissolving all of one of the components, and dissolve the polyamic acid.
[0052]
Desirable organic solvents include N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like. Alternatively, they can be used in combination, and in some cases, can be used in combination with a poor solvent such as benzene.
[0053]
In producing the polyimide film of the present invention, the polyamic acid solution thus obtained is pressurized by an extruder or a gear pump and sent to a polyamic acid film production step.
[0054]
The polyamic acid solution is mixed with the raw material, or is filtered to remove foreign matters, solids, high-viscosity impurities, and the like generated in the polymerization process, and is formed into a film through a die for forming a film or a coating head, Extruded onto a rotating or moving support and heated from the support to produce a polyamic acid-polyimide gel film in which the polyamic acid is partially imidized, this gel film becomes self-supporting and can be peeled from the support The polyimide film is peeled off from the support at the time of the introduction, introduced into a drier, heated by the drier, and the solvent is dried to complete the imide conversion, whereby a polyimide film is produced.
[0055]
At this time, the use of a 20 μm-cut metal fiber sintered filter is effective for removing the gel formed on the way. More preferably, it is a 10 μm cut metal fiber sintered filter, and most preferably, it is a 1 μm cut metal fiber sintered filter.
[0056]
Either a thermal conversion method by heating alone, a chemical conversion method in which a polyamic acid mixed with an imidizing agent is heat-treated, or a polyamic acid is immersed in a bath of an imidizing agent is adopted as a method for imide conversion of polyamic acid. However, in the present invention, when the chemical conversion method is applied to a metal substrate for a flexible printed circuit, a CSP, a BGA or a TAB tape, the chemical conversion method is higher than the thermal conversion method. It is suitable for achieving a high degree of balance by balancing the elastic modulus, low coefficient of thermal expansion, alkali etching property and film forming property.
[0057]
In addition, the method of mixing the imidizing agent with the polyamic acid by the chemical conversion method and forming a film and then performing a heat treatment is advantageous in that the time required for the imidizing conversion is short and the imidizing can be performed uniformly. It is easy to peel off, furthermore, it has an advantage such as strong odor and the ability to handle the imide conversion agent that needs isolation in a closed system. It is preferably employed as compared with the immersion method.
[0058]
In the present invention, a tertiary amine that promotes imide conversion and a dehydrating agent that absorbs water generated by imide conversion are used in combination as the imide conversion agent. The tertiary amines are added and mixed in an approximately equimolar or slightly excessive amount with the polyamic acid, and the dehydrating agent is added in an amount about 2 times the molar amount or slightly in excess of the polyamic acid, but adjusts the release point from the support. Adjusted appropriately for
[0059]
The imidizing agent may be added at any point where the polyamic acid solution reaches the film forming die or the coating head from the time when the polymerization of the polyamic acid is completed. In this case, it is preferable to add the mixture shortly before reaching the film forming die or the coating head and mix the mixture with a mixer.
[0060]
As the tertiary amine, pyridine or β-picoline is preferable, but α-picoline, 4-methylpyridine, isoquinoline, triethylamine and the like can also be used. The amount used is adjusted according to the respective activity.
[0061]
As the dehydrating agent, acetic anhydride is most commonly used, but propionic anhydride, butyric anhydride, benzoic acid, formic anhydride and the like can also be used.
[0062]
The polyamic acid film containing the imidization agent, the imidization proceeds due to the heat received from the support and the opposing space on the support, and the polyimidate-polyimide gel film partially imidized is separated from the support. .
[0063]
In this case, the larger the amount of heat applied from the support and the opposite surface space, the faster the imide conversion is promoted, and the faster the film is peeled off, but if the amount of heat is too large, the gas of the organic solvent between the support and the gel film deforms the gel film. Therefore, it is desirable to determine the calorific value in consideration of the position of the peeling point and the film defect.
[0064]
The gel film peeled from the support is introduced into a dryer, where drying of the solvent and completion of the imidization are performed.
[0065]
This gel film contains a large amount of an organic solvent, and its volume is greatly reduced during the drying process. Therefore, in order to concentrate the dimensional shrinkage due to the volume decrease in the thickness direction, both ends of the gel film are gripped by a tenter clip, and the gel film is introduced into a dryer (tenter) by moving the tenter clip, and the gel film is moved into the tenter. It is common to heat and consistently carry out the drying of the solvent and the imide conversion.
[0066]
The drying and the imidization are carried out at a temperature of from 200 to 500C. The drying temperature and the imide conversion temperature may be the same temperature or different temperatures, but at the stage of drying a large amount of the solvent, prevent the bumping of the solvent as a lower temperature, and when the risk of bumping of the solvent is eliminated, raise the temperature to a higher temperature. Preferably, the temperature is increased stepwise so as to promote imide conversion.
[0067]
Note that, in the tenter, the distance between the tenter clips at both ends of the film can be expanded or reduced to perform stretching or relaxation. The stretching ratio is 1.0 to 1.3 times in the machine axis direction. The stretching ratio in the width direction is 0.9 to 1.3 times.
[0068]
A cut sheet-like polyimide film, which preferably contains a block component or a mixed polymer component and is obtained by imide conversion by a chemical conversion method, can be produced by cutting from the continuous film produced as described above. In order to produce a film of a polyamic acid, preferably a polyamic acid containing a block component or a mixed polymer component is produced in a resin or glass flask, as shown in the examples below. A mixed solution obtained by mixing a chemical conversion agent into a solution is cast on a support such as a glass plate, heated, and peeled from the support as a partially imidized self-supporting polyamic acid-polyimide gel film. A method of drying a solvent and imidizing by heating while fixing to a metal fixed frame or the like to prevent dimensional change It is possible to more production.
[0069]
Thus, the polyimide film of the present invention obtained by the imide conversion by the chemical conversion method is more flexible than the polyimide film obtained by the thermal conversion method, for a flexible printed circuit, CSP, BGA or TAB tape. When applied to a metal wiring board substrate, it is suitable for simultaneously satisfying a high elastic modulus, a low coefficient of linear expansion, a low coefficient of moisture expansion, and a low water absorption, and has excellent alkali etching properties. .
[0070]
Therefore, a flexible printed circuit, a metal wiring board for CSP, BGA or TAB, in which the polyimide film of the present invention is used as a base material and metal wiring is provided on the surface thereof, has a high elastic modulus, a low linear expansion coefficient, It exhibits high-performance characteristics of simultaneously satisfying etching properties and film forming properties.
[0071]
In the polyimide film of the present invention, the elastic modulus is preferably from 3 to 5.5 GPa, more preferably from 4 to 5 GPa. If the elastic modulus is small, the film running property is poor and it is difficult to handle, and if it is high, the flexibility is poor.
[0072]
In the polyimide film of the present invention, it is important that the number of times of folding (MIT) is 20000 or more.
[0073]
Further, even when the coefficient of linear expansion (CTE) is too large or too small, the curl becomes too large when bonded to a metal, and the coefficient of linear expansion is in the range of 13 to 22 ppm / ° C.
[0074]
The water absorption is 2% or less, particularly preferably 1% or less.
[0075]
Further, with respect to the alkali etching property, it is a preferable condition that the film is dissolved. The evaluation method is described below, but the evaluation can be performed under alkaline conditions and the erosion rate of the surface can be evaluated. When the alkali etching rate is high, the productivity of through-hole processing of CSP or BGA is good.
[0076]
Since the film is exposed to a high temperature close to 300 ° C. during the solder bath process, the smaller the heat shrinkage, the better. If the heat shrinkage exceeds 1%, it may be difficult to use. It is preferably at most 1%, more preferably at most 0.1%.
[0077]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In addition, each film characteristic value is measured by the following method.
[0078]
In the following examples, the abbreviations DMAc are dimethylacetamide, PMDA is pyromellitic dianhydride, 44'ODA is 4,4'-oxydianiline, and 34'ODA is 3,4 '. -Is an abbreviation for oxydianiline.
(1) Modulus of elasticity and elongation at break
The elastic modulus was determined from the gradient of the initial rising portion of the tension-strain curve obtained at a tensile speed of 300 mm / min using a Tensilon type tensile tester manufactured by ORIENREC at room temperature according to JIS-K7113.
The elongation at break was taken as the elongation at break of the sample.
(2) Coefficient of linear expansion (CTE)
The coefficient of linear expansion was measured using a TMA-50 thermomechanical analyzer manufactured by Shimadzu Corporation at a heating rate of 10 ° C./min and a cooling rate of 5 ° C./min. It was determined from the dimensional change between 200C and 200C.
(3) Alkali etching property
The alkali etching property is determined by measuring the film thickness before and after contacting one surface of a polyimide film with a 1N potassium hydroxide solution in an ethanol / water mixed solution having a volume ratio of 80/20 at 40 ° C. for 120 minutes. It was determined by measuring with a LITEMATIC type thickness gauge manufactured by the company. Evaluation criteria were determined as follows according to the thickness change rate.
レ ベ ル level shows that the through hole processing speed is high in the alkali etching process of the polyimide film, and good productivity is exhibited. The △ level is a practical level although the through-hole processing speed is not fast. At the × level, the through-hole processing speed is low, which is not a practical level.
:: Thickness change rate 5% or more, Δ: Thickness change rate 1% or more and less than 5%, ×: Thickness change rate less than 1%.
(4) Evaluation of warpage of metal laminate
A polyimide-based adhesive was applied to the polyimide film, and a copper foil was bonded thereon at a temperature of 250 ° C. Thereafter, the temperature was raised to a maximum temperature of 300 ° C. to cure the adhesive, and the obtained metal laminate was cut into a sample size of 35 mm × 120 mm, left at 25 ° C. in a 60% RH atmosphere for 24 hours. Warpage was measured. For the warpage, the sample was placed on a glass plate, and the heights of the four corners were measured and averaged. The evaluation criteria were determined as follows according to the amount of warpage. The X level is a level at which handling becomes difficult when transporting in a later step when used as a metal wiring circuit board.
;: Warpage amount of less than 1 mm, Δ: Warpage amount of 1 mm or more and less than 3 mm, ×; Warpage amount of 3 mm or more.
(5) Film-forming properties
The prepared film was stretched at 400 ° C. by a biaxial stretching method using a biaxial stretching method at a temperature of 400 ° C. using a polymer film biaxial stretching apparatus for research (BIX-703, manufactured by Iwamoto Seisakusho Co., Ltd.). Preheating time 60 seconds, one side stretching speed 10 cm / min,
Double circle; extremely good The stretch ratio at break exceeds 1.3 times.
;: Good The stretch area ratio at break is 1.1 to 1.2 times.
Δ: No problem in practical use.
×: Difficult to form a film.
(6) Heat shrinkage
According to JIS-C2318, the dimensional change before and after heating at 300 ° C. for 1 hour is measured.
[0079]
Heat shrinkage C (%) = 100 (AB) / A
However, A: Film dimensions before heating
B: Film dimensions after heating
;: 0.05% or less, Δ: 0.05% to 0.1% or less, ×: more than 0.1%.
(7) Glass transition temperature (Tg)
It is determined from tan δ and E ′ (storage modulus) from dynamic viscoelasticity measured by a tensile method using a viscoelastic analyzer (RSA2) manufactured by Rheometrics. For simplicity, let Tg be the temperature at which the tan δ peak showing the maximum value starts to rise.
(8) Number of folding endurance (MIT)
According to JIS-P8115, the number of reciprocating bendings until the test piece is cut is measured.
[0080]
[Example 1]
239.1 g of DMAc was placed in a 500 cc glass flask, and 16.07 g of 34 ′ ODA was supplied and dissolved in DMAc. Subsequently, 17.34 g of PMDA was supplied, followed by stirring at room temperature for about 1 hour. Subsequently, 0.149 g of acetic anhydride was added, and the mixture was further stirred for about one hour (completion of the polymerization of the first polymer). Then, 13.15 g of 44 ′ ODA was supplied to the polyamic acid solution, and after completely dissolving, PMDA was added. 14.18 g was supplied, and the mixture was stirred at room temperature for about 1 hour, and a polycarboxylic acid concentration of about 20.3% by weight consisting of a tetracarboxylic dianhydride component and a diamine component having a composition shown in Table 1 with a stoichiometry of about 100 mol%. % Solution was prepared.
[0081]
[Example 2]
239.1 g of DMAc was placed in a 500 cc glass flask, 14.61 g of 34 'ODA was fed into DMAc and dissolved, followed by 15.76 g of PMDA, and the mixture was stirred at room temperature for about 1 hour. Subsequently, 0.149 g of acetic anhydride was added, and the mixture was further stirred for about 1 hour (polymerization of the first polymer was completed). After 14.61 g of 44 ′ ODA was supplied to the polyamic acid solution and completely dissolved, PMDA was added. 15.76 g was supplied, and the mixture was stirred at room temperature for about 1 hour. The polycarboxylic acid concentration was about 20.3% by weight, in which the tetracarboxylic dianhydride component and the diamine component were composed of components having a composition shown in Table 1 with a stoichiometry of about 100 mol%. % Solution was prepared.
[0082]
[Example 3]
In a 500 cc glass flask, 239.1 g of DMAc was charged, and 13.15 g of 34 ′ ODA was supplied and dissolved in DMAc. Subsequently, 14.18 g of PMDA was supplied, followed by stirring at room temperature for about 1 hour. Subsequently, 0.149 g of acetic anhydride was added, and the mixture was further stirred for about 1 hour (polymerization of the first polymer was completed), and 16.07 g of 44 ′ ODA was supplied to the polyamic acid solution, and after completely dissolving, PMDA was added. 17.34 g was supplied, and the mixture was stirred at room temperature for about 1 hour, and a polycarboxylic acid concentration of about 20.3% by weight comprising a tetracarboxylic dianhydride component and a diamine component having a composition shown in Table 1 with a stoichiometry of about 100 mol%. % Solution was prepared.
[0083]
A mixed solution was prepared by mixing 30 g of the polyamic acid solution of Examples 1 to 3 with 12.7 ml of DMAc, 3.6 ml of acetic anhydride, and 3.6 ml of β-picoline, and the mixed solution was placed on a glass plate. After casting, it was heated on a hot plate heated to 150 ° C. for about 4 minutes to form a self-supporting polyamic acid-polyimide gel film, which was peeled off from the glass plate.
[0084]
This gel film is fixed to a metal fixing frame provided with a large number of pins, and heated at 250 ° C. to 330 ° C. for 30 minutes, and then heated at 400 ° C. for about 5 minutes to obtain a polyimide film having a thickness of about 25 μm. Got.
[0085]
Table 1 shows the characteristic value evaluation results of the obtained polyimide film.
[0086]
[Comparative Example 1]
239.1 g of DMAc was placed in a 500 cc glass flask, and 11.66 g of 34 ′ ODA was supplied and dissolved in DMAc. Subsequently, 17.49 g of 44 ′ ODA and 31.75 g of PMDA were sequentially supplied, and room temperature was supplied. And stir for about 1 hour. Finally, a solution having a polyamic acid concentration of about 20.3% by weight comprising a tetracarboxylic dianhydride component and a diamine component having a stoichiometry of about 100 mol% and a composition shown in Table 2 was prepared.
[0087]
[Comparative Example 2]
239.1 g of DMAc was placed in a 500 cc glass flask, and 13.12 g of 34 ′ ODA was supplied and dissolved in DMAc. Subsequently, 16.03 g of 44 ′ ODA and 31.75 g of PMDA were supplied sequentially, and room temperature was added. And stir for about 1 hour. Finally, a solution having a polyamic acid concentration of about 20.3% by weight comprising a tetracarboxylic dianhydride component and a diamine component having a stoichiometry of about 100 mol% and a composition shown in Table 2 was prepared.
[0088]
[Comparative Example 3]
In a 500 cc glass flask, 239.1 g of DMAc was placed, and 14.57 g of 34 ′ ODA was supplied and dissolved in DMAc. Subsequently, 14.57 g of 44 ′ ODA and 31.75 g of PMDA were sequentially supplied, and room temperature was supplied. And stir for about 1 hour. Finally, a solution having a polyamic acid concentration of about 20.3% by weight comprising a tetracarboxylic dianhydride component and a diamine component having a stoichiometry of about 100 mol% and a composition shown in Table 2 was prepared.
[0089]
[Comparative Example 4]
239.1 g of DMAc was placed in a 500 cc glass flask, and 16.03 g of 34 ′ ODA was supplied and dissolved in DMAc. Subsequently, 13.12 g of 44 ′ ODA and 31.75 g of PMDA were supplied sequentially, and room temperature was supplied. And stir for about 1 hour. Finally, a solution having a polyamic acid concentration of about 20.3% by weight comprising a tetracarboxylic dianhydride component and a diamine component having a stoichiometry of about 100 mol% and a composition shown in Table 2 was prepared.
[0090]
These Comparative Examples 1 to 4 were treated in the same manner as in Example 1 with a solution having a polyamic acid concentration of about 20.3% by weight to obtain a polyimide film having a thickness of about 25 μm.
[0091]
Table 2 shows the evaluation results of the characteristic values of the obtained polyimide film.
[0092]
[Comparative Example 5]
In a 500 cc glass flask, 239.1 g of DMAc was charged, and 13.12 g of 34 ′ ODA was supplied and dissolved in DMAc, followed by 17.29 g of PMDA, and the mixture was stirred at room temperature for about 1 hour. Subsequently, 16.03 g of 44 ′ ODA was supplied to the polyamic acid solution, and after completely dissolving, 14.46 g of PMDA was supplied. The mixture was stirred at room temperature for about 1 hour, and the tetracarboxylic dianhydride component and the diamine were added. A solution was prepared having a polyamic acid concentration of about 20.3% by weight, in which the ingredients were of about 100 mole% stoichiometry and composed of the compositions shown in Table 1.
[0093]
[Comparative Example 6]
239.1 g of DMAc was placed in a 500 cc glass flask, 14.61 g of 34 'ODA was fed into DMAc and dissolved, followed by 15.76 g of PMDA, and the mixture was stirred at room temperature for about 1 hour. Subsequently, 14.61 g of 44 ′ ODA was supplied to this polyamic acid solution, and after completely dissolving, 16.03 g of PMDA was supplied. The mixture was stirred at room temperature for about 1 hour, and tetracarboxylic dianhydride component and diamine were added. A solution was prepared having a polyamic acid concentration of about 20.3% by weight, with the ingredients having the composition shown in Table 1 with a stoichiometry of about 100 mol%.
[0094]
[Comparative Example 7]
239.1 g of DMAc was placed in a 500 cc glass flask, and 16.03 g of 34'ODA was supplied and dissolved in DMAc. Subsequently, 17.29 g of PMDA was supplied, followed by stirring at room temperature for about 1 hour. Subsequently, after supplying 13.12 g of 44 ′ ODA to the polyamic acid solution and completely dissolving it, 14.46 g of PMDA was supplied, and the mixture was stirred at room temperature for about 1 hour, and tetracarboxylic dianhydride component and diamine were added. A solution was prepared having a polyamic acid concentration of about 20.3% by weight, in which the ingredients were of about 100 mole% stoichiometry and composed of the compositions shown in Table 1.
[0095]
This polyamic acid solution was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a polyimide film having a thickness of about 25 μm.
[0096]
Table 3 shows the evaluation results of the characteristic values of the obtained polyimide film.
[0097]
[Table 1]
Figure 2004331788
[0098]
[Table 2]
Figure 2004331788
[0099]
[Table 3]
Figure 2004331788
[0100]
As is clear from comparison of the results described in Tables 1 and 2, the block polyimide film of the present invention comprising PMDA, 3,4'-ODA, and 4,4'-ODA was compared to a copolymer film. As a result, the number of times of folding and the coefficient of linear expansion have been remarkably improved, and the material has suitable performance as a metal wiring substrate for FPC, CSP, BGA or TAB tape.
[0101]
As is clear from comparison of the results described in Tables 1 and 3, the 3,4′-ODA of the present invention consisting of PMDA, 3,4′-ODA and 4,4′-ODA and the PMDA block were used. The end-capped polyimide film is significantly improved in the number of times of folding and the coefficient of linear expansion compared to a block film in which 3,4'-ODA and PMDA are not end-capped, and is FPC, CSP, BGA, or TAB. It has suitable performance as a metal wiring board for tape.
[0102]
【The invention's effect】
As described above, the polyimide film of the present invention has excellent folding endurance and dimensional stability when applied as a flexible FPC or a metal wiring board for a flexible FPC, even when compared to a polyimide film obtained by copolymerization. And alkali etching properties.

Claims (2)

ジアミン成分に3,4’−オキシジアニリンを用いたポアリミド酸から得られるポリイミドフィルムにおいて、耐折回数M.I.T.が20000以上であり、かつ線膨張係数(CTE)が13ppm/℃〜22ppm/℃であることを特徴とするポリイミドフィルム。In a polyimide film obtained from poarimidic acid using 3,4'-oxydianiline as a diamine component, the number of folds of M.I. I. T. Is 20,000 or more, and the coefficient of linear expansion (CTE) is 13 ppm / ° C to 22 ppm / ° C. 請求項1に記載のポリイミドフィルムを基材にして、その表面に金属配線基盤を施してなることを特徴とする金属配線基板。A metal wiring board, comprising a polyimide wiring board according to claim 1 as a base material and a metal wiring board provided on the surface thereof.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008064905A (en) * 2006-09-06 2008-03-21 Kaneka Corp Fluorinated polyimide for optical component and optical waveguide using the same

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