JP2007168123A - Flexible substrate with metal foil - Google Patents

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Katsuyuki Masuda
克之 増田
Sumio Yoshida
純男 吉田
Kazuhito Obata
和仁 小畑
Kenichi Tomioka
健一 富岡
Koichi Suzuki
浩一 鈴木
Masaki Takeuchi
雅記 竹内
Masahiko Suzuki
雅彦 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method capable of manufacturing sufficiently thin flexible printed wiring board, which is sufficiently high in the peeling strength of a metal foil from a resin film even if no adhesive is used while keeping sufficient high heat resistance by a simple process. <P>SOLUTION: The manufacturing method of a flexible substrate with a metal foil, wherein the metal foil 12 is provided at least on one side of the resin film 11, has a process for bonding the metal foil 12 to the resin film 11 at 300-500°C under heating and pressure and the resin film 11 contains a non-thermoplastic polyimide resin. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、フレキシブル印刷配線板の製造のために好適に用いられる金属箔付フレキシブル基板及びその製造方法に関する。また、本発明はフレキシブル印刷配線板に関する。   The present invention relates to a flexible substrate with a metal foil that is suitably used for manufacturing a flexible printed wiring board and a method for manufacturing the same. The present invention also relates to a flexible printed wiring board.

フレキシブル印刷配線板は、絶縁フィルム上に導体回路が形成された可撓性のある配線板であり、近年電子機器の小型化、高密度化を達成するための手段として多用されている。フレキシブル印刷配線板は、絶縁フィルム上に金属箔が設けられた金属箔付フレキシブル基板の金属箔を導体回路として加工することにより製造される。金属箔付フレキシブル基板の絶縁フィルムとしては、非熱可塑性ポリイミド樹脂のフィルムが主流を占めている。   BACKGROUND ART A flexible printed wiring board is a flexible wiring board in which a conductor circuit is formed on an insulating film, and has recently been frequently used as a means for achieving miniaturization and high density of electronic devices. A flexible printed wiring board is manufactured by processing a metal foil of a flexible substrate with a metal foil provided with a metal foil on an insulating film as a conductor circuit. As the insulating film of the flexible substrate with metal foil, a film of non-thermoplastic polyimide resin dominates.

従来、非熱可塑性ポリイミド樹脂のフィルムを用いた金属箔付フレキシブル基板は非熱可塑性ポリイミド樹脂のフィルムと金属箔とをエポキシ樹脂やアクリル樹脂等の接着剤により貼り合わせる方法により製造されていた。そのため、金属箔付フレキシブル基板の耐熱性、耐薬品性、難燃性、電気特性又は密着性等といった特性が接着剤の特性に支配されてしまい、非熱可塑性ポリイミド樹脂の優れた特性を充分に生かすことができなかった。   Conventionally, a flexible substrate with a metal foil using a film of a non-thermoplastic polyimide resin has been manufactured by a method of bonding a film of a non-thermoplastic polyimide resin and a metal foil with an adhesive such as an epoxy resin or an acrylic resin. Therefore, the characteristics of the flexible substrate with metal foil, such as heat resistance, chemical resistance, flame retardancy, electrical characteristics or adhesion, are governed by the characteristics of the adhesive, and the excellent characteristics of the non-thermoplastic polyimide resin are sufficiently obtained. I couldn't save it.

この問題点を解決する方法として、比較的特性への影響が小さいと考えられる熱可塑性ポリイミド樹脂を接着剤とする方法(特許文献1〜3)、非熱可塑性ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸を接着剤とする方法(特許文献4、5)、及び非熱可塑性ポリイミド樹脂に蒸着やスパッタリングにより金属膜を形成させる方法が提案されている(特許文献6)。
特公平6−93537号公報 特開2005−44880号公報 特開2005−96251号公報 特開2005−15596号公報 特公昭64−6556号公報 特許第3447070号公報
As a method for solving this problem, a method using a thermoplastic polyimide resin that is considered to have a relatively small effect on properties as an adhesive (Patent Documents 1 to 3), a polyamic acid that is a precursor of a non-thermoplastic polyimide resin Have been proposed (Patent Documents 4 and 5) and a method of forming a metal film on a non-thermoplastic polyimide resin by vapor deposition or sputtering (Patent Document 6).
Japanese Patent Publication No. 6-93537 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-44880 JP-A-2005-96251 JP 2005-15596 A Japanese Patent Publication No. 64-6556 Japanese Patent No. 3447070

しかしながら、特許文献1〜3の方法では比較的特性への影響は小さいとはいえ、熱可塑性ポリイミド樹脂を用いているため、非熱可塑性ポリイミド樹脂の高い耐熱性が損なわれる傾向があった。さらに、特許文献1〜5の方法では金属箔付フレキシブル基板に接着剤層を含むものとなるために厚くなるという問題点があった。   However, although the method of Patent Documents 1 to 3 has a relatively small influence on the characteristics, since the thermoplastic polyimide resin is used, the high heat resistance of the non-thermoplastic polyimide resin tends to be impaired. Furthermore, in the methods of Patent Documents 1 to 5, there is a problem that the flexible substrate with metal foil includes an adhesive layer and thus becomes thick.

一方、特許文献6の方法ではスパッタ装置等の特殊な装置が必要であり、また、めっき工程等を必要とする場合もあるため、製造工程が複雑化するという問題点もあった。   On the other hand, the method of Patent Document 6 requires a special apparatus such as a sputtering apparatus and may require a plating process and the like, resulting in a complicated manufacturing process.

そこで本発明は、十分に高い耐熱性を維持しながら、接着剤を用いなくとも金属箔の樹脂フィルムからの引き剥がし強さが十分に強く、十分に薄いフレキシブル印刷配線板を、簡易な工程で製造することが可能な製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a sufficiently thin flexible printed wiring board in a simple process while maintaining sufficiently high heat resistance and sufficiently strong to peel off the metal foil from the resin film without using an adhesive. It aims at providing the manufacturing method which can be manufactured.

本発明は、樹脂フィルムの少なくとも一方面上に金属箔が設けられた金属箔付きフレキシブル基板の製造方法であって、樹脂フィルムに上記金属箔を300〜500℃で熱圧着する工程を備え、樹脂フィルムは非熱可塑性ポリイミド樹脂を含む、製造方法である。   The present invention is a method for producing a flexible substrate with a metal foil in which a metal foil is provided on at least one surface of a resin film, comprising a step of thermocompression bonding the metal foil to a resin film at 300 to 500 ° C. A film is a manufacturing method containing a non-thermoplastic polyimide resin.

本発明の製造方法によれば、接着剤を用いることなく樹脂フィルムに金属箔を上記特定範囲の温度で熱圧着することにより、十分に高い耐熱性を維持しながら、接着剤を用いなくとも金属箔の樹脂フィルムからの引き剥がし強さが十分に強く、十分に薄いフレキシブル印刷配線板を、簡易な工程で製造することが可能となった。   According to the production method of the present invention, a metal foil is thermocompression bonded to a resin film at a temperature within the above specific range without using an adhesive, thereby maintaining a sufficiently high heat resistance and without using an adhesive. The peel strength of the foil from the resin film is sufficiently strong, and a sufficiently thin flexible printed wiring board can be produced by a simple process.

本発明の製造方法においては、熱プレス又は熱ラミネートにより上記金属箔を熱圧着することが好ましい。これにより、他の製法の一つである接着剤を用いた場合に懸念される接着剤に起因する耐熱性の低下等を防ぐことができ、さらに接着層形成の工程を簡略化できるため、十分に高い耐熱性を維持しながら、金属箔の樹脂フィルムからの引き剥がし強さが十分に強く、十分に薄いフレキシブル印刷配線板を、簡易な工程で製造することが可能となった。   In the manufacturing method of this invention, it is preferable to thermocompression-bond the said metal foil by a hot press or a thermal lamination. As a result, it is possible to prevent a decrease in heat resistance caused by an adhesive that is a concern when using an adhesive that is one of other manufacturing methods, and further to simplify the process of forming an adhesive layer. In addition, while maintaining high heat resistance, it has become possible to produce a flexible printed wiring board that is sufficiently thin and sufficiently thin to peel from a resin film of a metal foil in a simple process.

酸素濃度が全体の5体積%以下である雰囲気下で上記金属箔を熱圧着することが好ましい。これにより金属箔付フレキシブル基板の金属箔の酸化を防止することができる。   The metal foil is preferably thermocompression bonded in an atmosphere having an oxygen concentration of 5% by volume or less. Thereby, oxidation of the metal foil of the flexible substrate with metal foil can be prevented.

上記金属箔は銅箔であることが好ましい。これによりフレキシブル印刷配線板の回路加工性及び配線材料の物性が向上する。   The metal foil is preferably a copper foil. Thereby, the circuit workability of the flexible printed wiring board and the physical properties of the wiring material are improved.

本発明の金属箔付フレキシブル基板は、上記本発明の製造方法によって得られる。この金属箔付フレキシブル基板を用いることにより、十分に信頼性の高いフレキシブル印刷配線板を、簡易な工程で製造することが可能となった。   The flexible substrate with metal foil of the present invention is obtained by the production method of the present invention. By using this flexible substrate with metal foil, a sufficiently reliable flexible printed wiring board can be produced in a simple process.

本発明の金属箔付フレキシブル基板においては、樹脂フィルムのガラス転移温度が300℃以上、5GHzの比誘電率が3.3以下、線熱膨張係数が25ppm/℃以下であり、上記金属箔の上記樹脂フィルムからの引き剥がし強さが0.5kN/m以上であることが好ましい。これにより、フレキシブル印刷配線板の信頼性を一層高めることができる。   In the flexible substrate with metal foil of the present invention, the glass transition temperature of the resin film is 300 ° C. or more, the relative dielectric constant of 5 GHz is 3.3 or less, and the linear thermal expansion coefficient is 25 ppm / ° C. or less. The peel strength from the resin film is preferably 0.5 kN / m or more. Thereby, the reliability of a flexible printed wiring board can further be improved.

本発明のフレキシブル印刷配線板は、上記金属箔付フレキシブル基板の金属箔の一部を除去することにより導体パターンを形成するか、又は上記金属箔付フレキシブル基板の金属箔を除去し、露出した樹脂フィルム上に導体パタ−ンを形成したものである。これらのフレキシブル印刷配線板は、上記本発明の金属箔付フレキシブル基板を用いて製造されていることから十分に信頼性が高い。   The flexible printed wiring board of the present invention forms a conductor pattern by removing a part of the metal foil of the flexible substrate with metal foil, or removes the metal foil of the flexible substrate with metal foil and exposes the resin. A conductor pattern is formed on a film. These flexible printed wiring boards are sufficiently reliable because they are manufactured using the flexible substrate with metal foil of the present invention.

本発明の製造方法によれば、十分に高い耐熱性を維持しながら、接着剤を用いなくとも金属箔の樹脂フィルムからの引き剥がし強さが十分に強く、十分に薄いフレキシブル印刷配線板を、簡易な工程で製造可能となる。さらに、本発明により金属箔が酸化されるおそれが小さく、利用する上で十分に信頼性が高いフレキシブル印刷配線板が製造可能となる。   According to the production method of the present invention, while maintaining sufficiently high heat resistance, the peel strength from the resin film of the metal foil is sufficiently strong without using an adhesive, and a sufficiently thin flexible printed wiring board, It becomes possible to manufacture with a simple process. Further, the present invention makes it possible to manufacture a flexible printed wiring board that is less likely to oxidize the metal foil and is sufficiently reliable for use.

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments.

図1は、本発明の金属箔付フレキシブル基板の一実施形態を示す断面図である。図1に示す金属箔付フレキシブル基板1aは、樹脂フィルム11の一方面上に金属箔12が密着して設けられた積層体10からなる。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a flexible substrate with metal foil of the present invention. A flexible substrate 1 a with metal foil shown in FIG. 1 is composed of a laminate 10 in which a metal foil 12 is provided in close contact with one surface of a resin film 11.

本発明の金属箔付フレキシブル基板は、図1の金属箔付フレキシブル基板1aのような態様の他、樹脂フィルム11の両面に金属箔12が密着したものであってもよい。   The flexible substrate with metal foil of the present invention may be one in which the metal foil 12 is in close contact with both surfaces of the resin film 11 in addition to the embodiment like the flexible substrate with metal foil 1a of FIG.

これらフレキシブル基板における金属箔の一部を除去して導体パタ−ン形成する方法等により、フレキシブル印刷配線板が得られる。図2は本発明のフレキシブル印刷配線板の一実施形態を示す断面図である。   A flexible printed wiring board can be obtained by a method of removing a part of the metal foil from the flexible substrate and forming a conductor pattern. FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the flexible printed wiring board of the present invention.

図2に示すフレキシブル印刷配線板2aは、樹脂フィルム11と、樹脂フィルム11の一方面上に形成された導体パターン20とを備える。導体パターン20は、金属箔付フレキシブル基板1aが有する金属箔12の一部を除去してこれをパターン化することにより、形成される。金属箔12のパターン化はフォトリソグラフィー等の方法により行われる。あるいは、金属箔付フレキシブル基板1aから金属箔12を除去し、露出した樹脂フィルム11上に導電体材料を直接描画することにより導体パターンを形成させて、フレキシブルプリント基板2aを得ることもできる。   A flexible printed wiring board 2 a shown in FIG. 2 includes a resin film 11 and a conductor pattern 20 formed on one surface of the resin film 11. The conductor pattern 20 is formed by removing a part of the metal foil 12 of the flexible substrate with metal foil 1a and patterning it. The metal foil 12 is patterned by a method such as photolithography. Alternatively, the flexible printed circuit board 2a can be obtained by removing the metal foil 12 from the flexible board with metal foil 1a and drawing a conductive material directly on the exposed resin film 11 to form a conductor pattern.

本発明のフレキシブル配線板は、図2のフレキシブル配線板2aのような態様の他、樹脂フィルム11の両面に導体パターンが形成されたものであってもよい。   The flexible wiring board of the present invention may be one in which a conductor pattern is formed on both surfaces of the resin film 11 in addition to the embodiment like the flexible wiring board 2a of FIG.

樹脂フィルム11は、後述する非熱可塑性ポリイミド樹脂を主成分として含むフィルムである。樹脂フィルム11における非熱可塑性ポリイミド樹脂の含有割合が樹脂フィルム11全体の50質量%以上であることが好ましく、樹脂フィルム11が実質的に非熱可塑性ポリイミド樹脂からなることがより好ましい。   The resin film 11 is a film containing a non-thermoplastic polyimide resin described later as a main component. The content ratio of the non-thermoplastic polyimide resin in the resin film 11 is preferably 50% by mass or more of the entire resin film 11, and the resin film 11 is more preferably substantially made of a non-thermoplastic polyimide resin.

樹脂フィルム11の線熱膨張係数は、25ppm/℃以下であることが好ましく、10〜25ppm/℃であることがより好ましい。線熱膨張係数は材料の熱による伸び率を示す指標であり、2種類以上の異なった材料を貼り合わす場合、フレキシブル印刷配線板2aの信頼性の観点から、材料間の線熱膨張係数の差が小さいことが望まれている。一般に、金属箔の線熱膨張係数は10〜25ppm/℃(例えばステンレス10ppm/℃、銅合金20ppm/℃、アルミ合金22ppm/℃)である。これらの金属箔に、線熱膨張係数が25ppm/℃を越える樹脂フィルムを貼り合わせた場合、貼り合わせる時や、貼り合わせた後に加熱したときに反りを生じ易くなり、配線の破断や成形の不良等を招いてフレキシブル印刷配線板2aの信頼性が低下する傾向にある。   The linear thermal expansion coefficient of the resin film 11 is preferably 25 ppm / ° C. or less, and more preferably 10 to 25 ppm / ° C. The coefficient of linear thermal expansion is an index indicating the rate of elongation of the material due to heat. When two or more different materials are bonded, the difference in the coefficient of linear thermal expansion between the materials from the viewpoint of the reliability of the flexible printed wiring board 2a. Is desired to be small. Generally, the linear thermal expansion coefficient of the metal foil is 10 to 25 ppm / ° C. (for example, stainless steel 10 ppm / ° C., copper alloy 20 ppm / ° C., aluminum alloy 22 ppm / ° C.). When a resin film with a linear thermal expansion coefficient exceeding 25 ppm / ° C is bonded to these metal foils, warping is likely to occur when bonded or heated after bonding, resulting in wiring breakage or molding defects. Etc., and the reliability of the flexible printed wiring board 2a tends to decrease.

樹脂フィルム11の線熱膨張係数はTMAを用いる方法によって簡便に測定することができる。TMAによって線熱膨張係数を測定する場合、例えば、TAインスツルメント社製「TMA2940」(商品名)を用いて、厚さ0.025mm、幅13mm、長さ15mmの試験片について、50℃から300℃まで荷重0.5gf、10℃/分で昇温した後、室温まで冷却し、再度50℃から350℃まで荷重0.5gf、10℃/分で昇温して、50℃〜250℃の範囲における線熱膨張係数を算出することにより線熱膨張係数が求められる。   The linear thermal expansion coefficient of the resin film 11 can be easily measured by a method using TMA. When measuring the linear thermal expansion coefficient by TMA, for example, a test piece having a thickness of 0.025 mm, a width of 13 mm, and a length of 15 mm is used from 50 ° C. by using “TMA2940” (trade name) manufactured by TA Instruments. After raising the temperature to 300 ° C. at a load of 0.5 gf and 10 ° C./min, cooling to room temperature, again raising the temperature from 50 ° C. to 350 ° C. at a load of 0.5 gf and 10 ° C./min, 50 ° C. to 250 ° C. The linear thermal expansion coefficient can be obtained by calculating the linear thermal expansion coefficient in the range.

近年、環境対策から鉛を含まないハンダ(融点288℃)を用いて配線を接続することが望まれている。このため、金属箔付フレキシブル基板1aに用いる樹脂フィルム11のガラス転移温度は288℃以上であることが好ましく、300℃以上であることがより好ましい。   In recent years, it has been desired to connect wiring by using solder (melting point: 288 ° C.) that does not contain lead for environmental measures. For this reason, it is preferable that the glass transition temperature of the resin film 11 used for the flexible substrate 1a with metal foil is 288 degreeC or more, and it is more preferable that it is 300 degreeC or more.

なお、上記ガラス転移温度は、樹脂フィルム11の線熱膨張係数を上記と同様の条件で測定したときに得られる線熱膨張係数と温度との関係を示すグラフにおいて、ガラス転移により現れる変曲点前後の曲線に接線を引き、これら2本の接線の交点から求められる。   In addition, the said glass transition temperature is an inflection point which appears by glass transition in the graph which shows the relationship between the linear thermal expansion coefficient and temperature obtained when the linear thermal expansion coefficient of the resin film 11 is measured on the same conditions as the above. A tangent line is drawn on the preceding and following curves, and is obtained from the intersection of these two tangent lines.

樹脂フィルム11の5GHzでの比誘電率は、3.3以下であることが好ましい。比誘電率は樹脂フィルムの絶縁性を示す指標である。電子機器の小型化、高密度化を達成するための手段として銅配線間の狭ピッチ化や薄膜化を行う場合、樹脂フィルムの比誘電率を小さくすることが望ましい。さらに、電子機器は高周波数での動作が望まれており、ギガヘルツ帯での比誘電率が低いことが特に望まれている。樹脂フィルム11の比誘電率は低いことが好ましいが、通常その下限は2.5程度である。   The relative dielectric constant of the resin film 11 at 5 GHz is preferably 3.3 or less. The relative dielectric constant is an index indicating the insulating property of the resin film. When narrowing the pitch between copper wirings or reducing the film thickness as means for achieving miniaturization and high density of electronic equipment, it is desirable to reduce the relative dielectric constant of the resin film. Further, electronic devices are desired to operate at a high frequency, and it is particularly desired that the dielectric constant in the gigahertz band is low. The relative dielectric constant of the resin film 11 is preferably low, but the lower limit is usually about 2.5.

樹脂フィルム11の比誘電率は、空洞共振器摂動法複素誘電率評価装置(以下、空洞共振器)を用いる方法により、簡便に測定することができる。空洞共振器を用いて比誘電率を測定する場合、例えば、関東電子応用開発社製「CP511」(商品名)を用いて、厚さ0.6mm、幅1.8mm、長さ80mmの樹脂フィルムの試験片3枚について測定を行い、その平均を比誘電率とすることができる。試験片の厚さが足りない場合には、複数枚の樹脂フィルムを重ねて所定の厚さを確保することができる。   The relative dielectric constant of the resin film 11 can be easily measured by a method using a cavity resonator perturbation method complex dielectric constant evaluation apparatus (hereinafter referred to as a cavity resonator). When measuring the relative dielectric constant using a cavity resonator, for example, “CP511” (trade name) manufactured by Kanto Electronics Application Development Co., Ltd., resin film having a thickness of 0.6 mm, a width of 1.8 mm, and a length of 80 mm The measurement can be performed on three test pieces, and the average can be used as the relative dielectric constant. When the thickness of the test piece is insufficient, a predetermined thickness can be secured by stacking a plurality of resin films.

金属箔12の樹脂フィルム11からの引き剥がし強さは、0.5kN/m以上であることが好ましい。金属箔の樹脂フィルムからの引き剥がし強さ、すなわち接着力は、エッチング等によって配線を形成したときの、フレキシブル印刷配線板2aの信頼性に関する。信頼性向上のため、繰り返しの曲げ等の応力や熱履歴を受けたときに、剥がれや断線が発生しないことが望まれている。金属箔12の樹脂フィルム11からの引き剥がし強さは、厚さ0.025mm、幅10mmの試験片について、金属箔を樹脂フィルムの主面に対して90度の角度で引き剥がしたときの応力の最大値である。この引き剥がし強さは大きいことが好ましい。   The peel strength of the metal foil 12 from the resin film 11 is preferably 0.5 kN / m or more. The peel strength of the metal foil from the resin film, that is, the adhesive strength, relates to the reliability of the flexible printed wiring board 2a when the wiring is formed by etching or the like. In order to improve reliability, it is desired that peeling and disconnection do not occur when subjected to stress such as repeated bending or thermal history. The peel strength of the metal foil 12 from the resin film 11 is the stress when the metal foil is peeled off at an angle of 90 degrees with respect to the main surface of the resin film for a test piece having a thickness of 0.025 mm and a width of 10 mm. Is the maximum value. This peel strength is preferably large.

本発明者らは以上の方法により線熱膨張係数等を測定した。ただし、測定方法はこれに限定されることはなく、他の装置との機差、サンプル形状その他の条件が異なる方法で測定した値との間でも、補正することによって比較可能である。   The present inventors measured the linear thermal expansion coefficient and the like by the above method. However, the measurement method is not limited to this, and it can be compared by correcting the values measured by methods having different machine differences, sample shapes, and other conditions.

金属箔12の具体例としては、銅、アルミニウム、鉄、金、銀、ニッケルパラジウム、クロム、モリブデン又はそれらの合金の箔が挙げられる。樹脂フィルム11との接着力を高めるために化学的粗化、コロナ放電、サンデイング、メッキ、アルミニウムアルコラート、アルミニウムキレート、シランカップリング剤等によってその表面を機械的又は化学的に処理したものであってもよい。金属箔表面の粗度を大きくすると接着力が大きくなる傾向にあるが、伝送損失が大きくなったり、微細加工が難しくなる傾向もある。上記金属箔の中で、回路加工性や配線材料の物性の観点から銅又は銅を含む合金の箔を用いるのが好ましく、銅箔を用いることがより好ましい。銅箔としては、一般的な圧延箔、電解箔のどちらを用いることも可能である。   Specific examples of the metal foil 12 include copper, aluminum, iron, gold, silver, nickel palladium, chromium, molybdenum, or an alloy thereof. In order to increase the adhesive strength with the resin film 11, the surface thereof is mechanically or chemically treated by chemical roughening, corona discharge, sanding, plating, aluminum alcoholate, aluminum chelate, silane coupling agent, etc. Also good. When the roughness of the surface of the metal foil is increased, the adhesive force tends to increase, but there is also a tendency that transmission loss increases and fine processing becomes difficult. Among the metal foils, copper or an alloy foil containing copper is preferably used, and copper foil is more preferably used from the viewpoint of circuit processability and physical properties of the wiring material. As the copper foil, either a general rolled foil or an electrolytic foil can be used.

金属箔付フレキシブル基板1aは、非熱可塑性ポリイミド樹脂を含む樹脂フィルムの金属箔を300〜500℃で熱圧着することにより、簡易に製造することができる。   The flexible substrate 1a with metal foil can be easily manufactured by thermocompression bonding of a metal foil of a resin film containing a non-thermoplastic polyimide resin at 300 to 500 ° C.

樹脂フィルム11は、例えば、非熱可塑性ポリイミド樹脂及びその前駆体のうち少なくとも一方と溶媒を含むワニスを離型可能な基体上に塗布する塗布工程と、ワニス中の溶媒をその割合が全体の1〜60重量%となるまで除去して樹脂組成物層を形成する乾燥工程と、樹脂組成物層を還元雰囲気下で250〜550℃に加熱することにより樹脂組成物層中に残存している溶媒を除去するとともに非熱可塑ポリイミド樹脂前駆体から非熱可塑ポリイミド樹脂を生成させて、非熱可塑ポリイミド樹脂を含む樹脂フィルムを形成する樹脂フィルム形成工程と、樹脂フィルムを基体から離型する離型工程とを備える製造方法によって得られる。   The resin film 11 is, for example, a coating step of applying a varnish containing at least one of a non-thermoplastic polyimide resin and a precursor thereof and a solvent onto a releasable substrate, and the ratio of the solvent in the varnish as a whole. A drying process for forming a resin composition layer by removing until ˜60 wt%, and a solvent remaining in the resin composition layer by heating the resin composition layer to 250 to 550 ° C. in a reducing atmosphere A resin film forming step of forming a resin film containing a non-thermoplastic polyimide resin by forming a non-thermoplastic polyimide resin from a non-thermoplastic polyimide resin precursor, and releasing the resin film from the substrate And a manufacturing method comprising the steps.

塗布工程において用いるワニスは、非熱可塑性ポリイミド樹脂及びその前駆体のうち少なくとも一方を、一種以上含む。非熱可塑性ポリイミド樹脂前駆体は、主として樹脂フィルム形成工程における加熱により、非熱可塑性ポリイミド樹脂に変換される。   The varnish used in the coating step includes one or more of at least one of a non-thermoplastic polyimide resin and a precursor thereof. The non-thermoplastic polyimide resin precursor is converted into a non-thermoplastic polyimide resin mainly by heating in the resin film forming step.

ワニスに、エポキシ化合物、アクリル化合物、ジイソシアネ−ト化合物、フェノ−ル化合物等の硬化剤、フィラ−、粒子、色材、レベリング剤、カップリング剤等の添加剤を任意に添加することも可能であるが、非熱可塑性ポリイミド樹脂及びその前駆体の量より多くの硬化成分及び/又は添加成分を加えると、樹脂フィルム11の信頼性が低下する傾向にある。   Additives such as curing agents such as epoxy compounds, acrylic compounds, diisocyanate compounds, phenol compounds, fillers, particles, coloring materials, leveling agents, coupling agents, etc. can be optionally added to the varnish. However, when more curing components and / or additional components than the amount of the non-thermoplastic polyimide resin and its precursor are added, the reliability of the resin film 11 tends to decrease.

ワニス全体に対する非熱可塑性ポリイミド樹脂及びその前駆体の割合は8〜40質量%で、ワニスの粘度は10〜40Pa・sであることが好ましい。ワニス粘度がこの範囲外であると、塗布工程ではじき等が発生し、外観不良が生じたり、膜厚精度が低下したりする傾向にある。   The ratio of the non-thermoplastic polyimide resin and its precursor to the entire varnish is preferably 8 to 40% by mass, and the viscosity of the varnish is preferably 10 to 40 Pa · s. If the varnish viscosity is outside this range, repelling or the like will occur in the coating process, resulting in poor appearance or reduced film thickness accuracy.

ワニスは、ロールコータ、コンマコータ、ナイフコータ、ドクタープレードフローコータ、密閉コータ、ダイコータ、リップコータ等を用いて金属箔に塗布することができる。この場合、ワニスを製膜用スリットから吐出させて、できるだけ均一に塗布する。   The varnish can be applied to the metal foil using a roll coater, comma coater, knife coater, doctor blade flow coater, hermetic coater, die coater, lip coater or the like. In this case, the varnish is discharged from the film-forming slit and applied as uniformly as possible.

ワニスを塗布する離型可能な基体としては、例えば、シリコン化合物やフッ素化合物等で離型処理がなされた樹脂フィルム、SUS板、ガラス板が挙げられる。   Examples of the releasable substrate on which the varnish is applied include a resin film, a SUS plate, and a glass plate that have been subjected to a release treatment with a silicon compound, a fluorine compound, or the like.

非熱可塑性ポリイミド樹脂は、主鎖中にイミド基を有する重合体であって、熱塑性を示さないものである。この非熱可塑性ポリイミド樹脂は、例えば、下記一般式(1)で表される高分子鎖を有する。   The non-thermoplastic polyimide resin is a polymer having an imide group in the main chain and does not exhibit thermoplasticity. This non-thermoplastic polyimide resin has, for example, a polymer chain represented by the following general formula (1).

Figure 2007168123
Figure 2007168123

非熱可塑性ポリイミド樹脂の前駆体は、アミド基とカルボキシル基を有するポリアミック酸である。ポリアミック酸は、加熱によってアミド基とカルボキシル基が反応してポリイミド樹脂を生成する。この時ポリアミック酸の種類を適宜選択することにより、非熱可塑性ポリイミド樹脂が得られる。ポリアミック酸は、例えば下記一般式(2)で表される高分子鎖を有する。   The precursor of the non-thermoplastic polyimide resin is a polyamic acid having an amide group and a carboxyl group. The polyamic acid generates a polyimide resin by reacting an amide group and a carboxyl group by heating. At this time, a non-thermoplastic polyimide resin can be obtained by appropriately selecting the type of polyamic acid. The polyamic acid has, for example, a polymer chain represented by the following general formula (2).

Figure 2007168123
Figure 2007168123

式(1)、(2)において、Rはジアミンからアミノ基を除いた残基、又はジイソシアナートからイソシアナート基を除いた残基を示し、Rは芳香族テトラカルボン酸誘導体のカルボン酸誘導部を除いた残基を示す。nは1以上の整数を示す。 In the formulas (1) and (2), R 1 represents a residue obtained by removing an amino group from a diamine or a residue obtained by removing an isocyanate group from a diisocyanate, and R 2 represents a carboxylic acid of an aromatic tetracarboxylic acid derivative. The residue excluding the acid induction part is shown. n represents an integer of 1 or more.

ポリアミック酸は、ジアミン及び/又はジイソシアナートとテトラカルボン酸及び/又はその誘導体とを反応させることによって合成できる。   A polyamic acid can be synthesized by reacting a diamine and / or diisocyanate with a tetracarboxylic acid and / or a derivative thereof.

ジアミンとしては、芳香族ジアミンが好ましい。芳香族ジアミンの具体例としては、p、m又はo−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、2,5−ジアミノトルエン、2,4−ジアミノキシレン、ジアミノジユレン1,5−ジアミノナフタレン、2,6−ジアミノナフタレン、ベンジジン、4,4’−ジアミノターフェニル、4,4’’’−ジアミノクォーターフェニル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、1,2−ビス(アニリノ)エタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、2,2−ビス(p−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(p−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,6−ジアミノナフタレン、3,3−ジメチルベンジジン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、ジアミノトルエン、ジアミノベンゾトリフルオライド、1,4−ビス(p−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(p−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2’−ビス[4−(p−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、ジアミノアントラキノン、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシフェニル)ジフェニルスルホン、1,3−ビス(アニリノ)ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(アニリノ)オクタフルオロブタン、1,5−ビス(アニリノ)デカフルオロペンタン、1,7−ビス(アニリノ)デカフルオロブタン、2,2−ビス[4−(p−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(2−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−3,5−ジメチルフェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−3,5−ジトリフルオロメチルフェニル]ヘキサフルオロプロパン、p−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノ−3−トリフルオロメチルフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ジフェニルスルホン、4,4’−ビス(3−アミノ−5−トリフルオロメチルフェノキシ)ジフェニルスルホン、2,2−ビス[4−(4−アミノ−3−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパンが挙げられる。   As the diamine, an aromatic diamine is preferable. Specific examples of the aromatic diamine include p, m or o-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, 2,5-diaminotoluene, 2,4-diaminoxylene, diaminodiurene 1,5-diaminonaphthalene, 2,6. -Diaminonaphthalene, benzidine, 4,4'-diaminoterphenyl, 4,4 '' '-diaminoquaterphenyl, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 1,2-bis (anilino) ethane, 4,4'-diamino Diphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 2,2-bis (p-aminophenyl) propane, 2,2-bis (p-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,6-diaminonaphthalene, 3,3- Dimethylbenzidine, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-dimethyl-4,4 ′ Diaminodiphenylmethane, diaminotoluene, diaminobenzotrifluoride, 1,4-bis (p-aminophenoxy) benzene, 4,4'-bis (p-aminophenoxy) biphenyl, 2,2'-bis [4- (p- Aminophenoxy) phenyl] propane, diaminoanthraquinone, 4,4′-bis (3-aminophenoxyphenyl) diphenylsulfone, 1,3-bis (anilino) hexafluoropropane, 1,4-bis (anilino) octafluorobutane, 1,5-bis (anilino) decafluoropentane, 1,7-bis (anilino) decafluorobutane, 2,2-bis [4- (p-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis [ 4- (3-Aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (2-Aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) -3,5-dimethylphenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-amino) Phenoxy) -3,5-ditrifluoromethylphenyl] hexafluoropropane, p-bis (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) ) Biphenyl, 4,4′-bis (4-amino-3-trifluoromethylphenoxy) biphenyl, 4,4′-bis (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) diphenylsulfone, 4,4′-bis (3-Amino-5-trifluoromethylphenoxy) diphenylsulfone, 2,2-bis [4- (4-amino-3-trif Oro-methylphenoxy) phenyl] hexafluoropropane and the like.

ジアミンとしては、下記一般式(3)で表されるシロキサンジアミンを用いることもできる。   As diamine, the siloxane diamine represented by following General formula (3) can also be used.

Figure 2007168123
Figure 2007168123

式(3)において、Rは一価の有機基を示し、Rは二価の有機基を示す。各R及び各Rは互いに同一でも異なっていてもよい。nは1以上の整数を示す。 In formula (3), R 3 represents a monovalent organic group, and R 4 represents a divalent organic group. Each R 3 and each R 4 may be the same as or different from each other. n represents an integer of 1 or more.

ジイソシアナートとしては、上記芳香族ジアミンとホスゲン等の反応によって得られる芳香族ジイソシアナートが好ましい。芳香族ジイソシアナートの具体例としては、トリレンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナート、ナフタレンジイソシアナート、ジフェニルエーテルジイソシアナート、フェニレン−1,3−ジイソシアナートが挙げられる。   As the diisocyanate, an aromatic diisocyanate obtained by a reaction of the above aromatic diamine with phosgene or the like is preferable. Specific examples of the aromatic diisocyanate include tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, diphenyl ether diisocyanate, and phenylene-1,3-diisocyanate.

テトラカルボン酸としては、隣接する2つのカルボキシル基からなる組を2組有するテトラカルボン酸が好ましい。テトラカルボン酸の具体例としては、ピロメリット酸、2,3,3’,4’−テトラカルボキシジフェニル、3,3’,4,4’−テトラカルボキシジフェニル、3,3’,4,4’−テトラカルボキシジフェニルエーテル、2,3,3’,4’−テトラカルボキシジフェニルエーテル、3,3’,4,4’−テトラカルボキシベンゾフェノン、2,3,3’,4’−テトラカルボキシベンゾフェノン、2,3,6,7−テトラカルボキシナフタレン、1,4,5,7−テトラカルボキシナフタレン、1,2,5,6−テトラカルボキシナフタレン、3,3’,4,4’−テトラカルボキシジフェニルメタン、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、3,3’,4,4’−テトラカルボキシジフェニルスルホン、3,4,9,10−テトラカルボキシペリレン、2,2−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、ブタンテトラカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸が挙げられる。これらのテトラカルボン酸のうち芳香族テトラカルボン酸がより好ましい。   As the tetracarboxylic acid, a tetracarboxylic acid having two sets of two adjacent carboxyl groups is preferable. Specific examples of tetracarboxylic acid include pyromellitic acid, 2,3,3 ′, 4′-tetracarboxydiphenyl, 3,3 ′, 4,4′-tetracarboxydiphenyl, 3,3 ′, 4,4 ′. -Tetracarboxydiphenyl ether, 2,3,3 ', 4'-tetracarboxydiphenyl ether, 3,3', 4,4'-tetracarboxybenzophenone, 2,3,3 ', 4'-tetracarboxybenzophenone, 2,3 , 6,7-tetracarboxynaphthalene, 1,4,5,7-tetracarboxynaphthalene, 1,2,5,6-tetracarboxynaphthalene, 3,3 ′, 4,4′-tetracarboxydiphenylmethane, 2,2 -Bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane, 3,3 ′, 4,4′-tetracarboxydiphenyl Sulfone, 3,4,9,10-tetracarboxyperylene, 2,2-bis [4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (3,4-dicarboxy) Phenoxy) phenyl] hexafluoropropane, butanetetracarboxylic acid, cyclopentanetetracarboxylic acid. Of these tetracarboxylic acids, aromatic tetracarboxylic acids are more preferred.

テトラカルボン酸の誘導体としては、上記テトラカルボン酸のエステル化物、酸無水物、塩化物が好ましいが、上記テトラカルボン酸の酸無水物がより好まく、上記芳香族テトラカルボン酸の酸無水物が特に好ましい。   The tetracarboxylic acid derivative is preferably an esterified product, acid anhydride, or chloride of the tetracarboxylic acid, more preferably the acid anhydride of the tetracarboxylic acid, and the acid anhydride of the aromatic tetracarboxylic acid. Particularly preferred.

上記のジアミン及び/又はジイソシアナート並びにテトラカルボン酸及び/又はテトラカルボン酸誘導体の具体例のうち、反応した後に非熱可塑性ポリイミド樹脂が得られる組み合わせとしては例えばm−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン及び2,2’−ビス[4−(p−アミノフェノキシ)フェニル]プロパンからなる群より選ばれるジアミン及び/又はこれらのジアミン由来のジイソシアナート、並びにピロメリット酸、3,3’,4,4’−テトラカルボキシジフェニル及び3,3’,4,4’−テトラカルボキシベンゾフェノンからなる群より選ばれるテトラカルボン酸及び/又はそれらのテトラカルボン酸の酸無水物の組み合わせが挙げられる。   Among the specific examples of the above diamine and / or diisocyanate and tetracarboxylic acid and / or tetracarboxylic acid derivative, examples of the combination that gives a non-thermoplastic polyimide resin after reaction include m-phenylenediamine and p-phenylenediamine. , A diamine selected from the group consisting of 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylsulfone and 2,2′-bis [4- (p-aminophenoxy) phenyl] propane and / or derived from these diamines Diisocyanates, and tetracarboxylic acids selected from the group consisting of pyromellitic acid, 3,3 ′, 4,4′-tetracarboxydiphenyl and 3,3 ′, 4,4′-tetracarboxybenzophenone and / or The combination of tetracarboxylic acid anhydrides It is.

ジアミン及び/又はジイソシアナートと、テトラカルボン酸及び/又はその誘導体との反応においては、テトラカルボン酸及び/又はその誘導体のモル数に対するジアミン及び/又はジイソシアナートのモル数の比を0.95〜1.05にすることが好ましい。反応の際の比率がこの範囲外にあると、生成するポリアミック酸、及びこれから生成するポリイミド樹脂の分子量が小さくなり、フィルムが脆くなったり、フィルムの形状を維持することが困難となったりする等、フィルムの物性が低下する傾向にある。   In the reaction of diamine and / or diisocyanate with tetracarboxylic acid and / or derivative thereof, the ratio of the number of moles of diamine and / or diisocyanate to the number of moles of tetracarboxylic acid and / or derivative thereof is set to 0. It is preferable to set it to 95-1.05. If the ratio during the reaction is outside this range, the molecular weight of the polyamic acid to be produced and the polyimide resin produced therefrom will be small, the film will become brittle, it will be difficult to maintain the shape of the film, etc. The physical properties of the film tend to decrease.

上記反応は、通常、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAC)、ジメチルスルホキサイド(DMSO)、硫酸ジメチル、スルホラン、γ−ブチロラクトン、クレゾ−ル、フェノ−ル、ハロゲン化フェノ−ル、シクロヘキサン、ジオキサン等の溶媒中で行われる。反応温度は、0〜200℃が好ましい。   The above reaction is usually performed using N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAC), dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethyl sulfate, sulfolane, The reaction is carried out in a solvent such as γ-butyrolactone, cresol, phenol, halogenated phenol, cyclohexane, dioxane and the like. The reaction temperature is preferably 0 to 200 ° C.

反応の際に、変成用化合物を添加して非熱可塑性ポリイミド樹脂中に架橋構造やラダー構造を導入することもできる。この場合の変成用化合物としては、例えば、下記一般式(4)で表される化合物が用いられる。この変成用化合物を用いることにより、非熱可塑性ポリイミド樹脂中にピロロン環やイソインドロキナゾリンジオン環等が導入される。   During the reaction, a modifying compound can be added to introduce a crosslinked structure or a ladder structure into the non-thermoplastic polyimide resin. As the modifying compound in this case, for example, a compound represented by the following general formula (4) is used. By using this modifying compound, a pyrrolone ring, an isoindoloquinazolinedione ring, or the like is introduced into the non-thermoplastic polyimide resin.

Figure 2007168123
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は(2+x)価の芳香族有機基、ZはNH、CONH、SONH又はOHを示し、アミノ基に対してオルソ位に位置する。xは1又は2を示す。 R 5 represents a (2 + x) -valent aromatic organic group, Z represents NH 2 , CONH 2 , SO 2 NH 2 or OH, and is positioned ortho to the amino group. x represents 1 or 2.

この他の変成用化合物としては、アミン、ジアミン、ジカルボン酸、トリカルボン酸又はテトラカルボン酸の誘導体であって、重合性不飽和結合を有する化合物を用いることができる。これにより、ポリイミド樹脂中に架橋構造が形成される。このような化合物としては、例えば、マレイン酸、ナジック酸、テトラヒドロフタル酸、エチニルアニリンが挙げられる。   As the other modifying compound, a compound having a polymerizable unsaturated bond, which is a derivative of amine, diamine, dicarboxylic acid, tricarboxylic acid or tetracarboxylic acid can be used. Thereby, a crosslinked structure is formed in the polyimide resin. Examples of such a compound include maleic acid, nadic acid, tetrahydrophthalic acid, and ethynylaniline.

樹脂フィルムに上記金属箔を熱圧着する方法としては、熱プレスや熱ラミネ−トが好ましい。銅箔や基材の酸化を防ぐために酸素濃度が全体の5体積%以下である雰囲気下で金属箔を熱圧着することが好ましい。熱プレスの場合は減圧下でプレスすることが好ましい。熱ラミネ−トの場合は窒素ガス中で行うことが好ましく、窒素ガスと全体の0.1体積%から4体積%未満との水素ガスの混合ガスにより形成された還元雰囲気下で行うことがより好ましい。   As a method for thermocompression bonding the metal foil to the resin film, a hot press or a thermal lamination is preferable. In order to prevent oxidation of the copper foil and the substrate, it is preferable to thermocompression-bond the metal foil in an atmosphere having an oxygen concentration of 5% by volume or less. In the case of hot pressing, it is preferable to press under reduced pressure. In the case of thermal lamination, it is preferably performed in nitrogen gas, more preferably in a reducing atmosphere formed by a mixed gas of nitrogen gas and hydrogen gas of 0.1% to less than 4% by volume of the whole. preferable.

熱プレスや熱ラミネ−ト、いずれの場合も300℃〜500℃に加熱することが必須であり、350℃〜500℃に加熱することが好ましい。500℃を超える温度に加熱した場合、ポリイミド樹脂の熱分解を伴う可能性があるので。また、熱ラミネ−トの場合、金属箔と樹脂フィルムとの貼り合わされる部位が事前に300℃〜500℃に加熱され、さらに、加熱圧着ロ−ル及び金属箔と樹脂フィルムとの貼り合わされる部位が300℃〜500℃に保温されることによって、効果的に貼り合せを行うことができる。このような加熱や保温にはどのような装置を用いてもよいが、熱効率のよい遠赤外線ヒ−タ(IR)を用いることが好ましい。   In either case, it is essential to heat to 300 ° C. to 500 ° C., preferably 350 ° C. to 500 ° C. When heated to a temperature exceeding 500 ° C., it may be accompanied by thermal decomposition of the polyimide resin. In the case of thermal lamination, the portion where the metal foil and the resin film are bonded is heated to 300 ° C. to 500 ° C. in advance, and further, the thermocompression bonding roll and the metal foil and the resin film are bonded. Bonding can be effectively performed by keeping the temperature at 300 ° C. to 500 ° C. Any device may be used for such heating and heat retention, but it is preferable to use a far infrared heater (IR) with high thermal efficiency.

また、加熱と共に加圧することが必須であり、熱プレスの場合1MPa以上、好ましくは2〜5MPa、熱ラミネ−トの場合は50kN/m以上、好ましくは100〜400kN/mで加圧する。   Further, it is essential to pressurize together with heating. In the case of hot pressing, the pressure is 1 MPa or more, preferably 2 to 5 MPa, and in the case of thermal lamination, the pressure is 50 kN / m or more, preferably 100 to 400 kN / m.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to these Examples.

金属箔付フレキシブル基板の樹脂フィルムの線熱膨張係数、ガラス転移温度、比誘電率及び金属箔の引き剥がし強さを以下の手順で測定した。   The linear thermal expansion coefficient, glass transition temperature, relative dielectric constant and peel strength of the metal foil of the resin film of the flexible substrate with metal foil were measured by the following procedure.

(線熱膨張係数)
金属箔付フレキシブル基板の金属箔をエッチングにより除去して得た樹脂フィルムから、幅5mm、長さ15mmの長方形の試験片を切り出した。この試験片についてTAインスツルメンツ社製「TMA2940」を用いて引っ張りモ−ドの測定を行った。線熱膨張係数は50〜250℃の伸び量から算出した。
(Linear thermal expansion coefficient)
A rectangular test piece having a width of 5 mm and a length of 15 mm was cut out from a resin film obtained by removing the metal foil of the flexible substrate with metal foil by etching. The tensile mode of this test piece was measured using “TMA2940” manufactured by TA Instruments. The linear thermal expansion coefficient was calculated from the elongation amount of 50 to 250 ° C.

(ガラス転移温度)
樹脂フィルムのガラス転移温度は上記の線膨張係数の測定で得た線膨張係数と温度との関係のグラフにおいて、ガラス転移領域の前後の曲線に接線を引き、これら2本の接線の交点から求めた。
(Glass-transition temperature)
The glass transition temperature of the resin film is obtained from the intersection of these two tangent lines by drawing a tangent to the curve before and after the glass transition region in the graph of the relationship between the linear expansion coefficient and the temperature obtained by the above-described measurement of the linear expansion coefficient. It was.

(比誘電率)
金属箔付フレキシブル基板の金属箔をエッチングにより除去して得た樹脂フィルムから、幅2mm、長さ80mmの長方形の試験片を切り出し、105℃で30分乾燥した。乾燥後の試験片を200枚重ねた状態で、空洞共振器法により5GHzにて比誘電率を測定した。測定は、空洞共振器である関東電子応用開発社製「CP511」及びネットワ−クアナライザ−であるアジレント「E7350A」を用いて行った。
(Relative permittivity)
A rectangular test piece having a width of 2 mm and a length of 80 mm was cut out from a resin film obtained by etching away the metal foil of the flexible substrate with metal foil, and dried at 105 ° C. for 30 minutes. In a state where 200 dried test pieces were stacked, the relative dielectric constant was measured at 5 GHz by the cavity resonator method. The measurement was performed using “CP511” manufactured by Kanto Electronics Application Development Co., which is a cavity resonator, and Agilent “E7350A”, which is a network analyzer.

(金属箔の引き剥がし強さ)
金属箔付フレキシブル基板の金属箔を1mm幅でマスクした状態でエッチングすることにより、1mm幅の金属箔を有する試験片を作成した。1mm幅の金属箔部分を剥離角90度、剥離速度50mm/分の条件で剥離したときの荷重を測定し、そのときの最大荷重を引き剥がし強さとした。
(Stripping strength of metal foil)
A test piece having a metal foil with a width of 1 mm was prepared by etching in a state where the metal foil of the flexible substrate with metal foil was masked with a width of 1 mm. A load was measured when a 1 mm wide metal foil part was peeled off at a peeling angle of 90 degrees and a peeling speed of 50 mm / min, and the maximum load at that time was taken as the peel strength.

(合成工程例)
熱電対、攪拌機および窒素吹込口を取り付けた60Lステンレス製反応釜に、約300ml/分の窒素を流しながら、p−フェニレンジアミン867.8g、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル1606.9g及びN−メチル−2−ピロリドン40kgを入れ攪拌した。この溶液をウォータージャケットで50℃以下に冷却しながら3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物4722.2gを徐々に加えることで、ポリアミック酸及びN−メチル−2−ピロリドンを含む粘ちょうなポリアミック酸ワニスを得た。その後、塗工作業性を良くするためにワニスの回転粘度が10Pa・sになるまで80℃にてクッキングを行った。
(Example of synthesis process)
While flowing about 300 ml / min of nitrogen into a 60 L stainless steel reaction kettle equipped with a thermocouple, stirrer and nitrogen inlet, 867.8 g of p-phenylenediamine and 1606.9 g of 4,4′-diaminodiphenyl ether and N-methyl 2-kg pyrrolidone was added and stirred. While this solution was cooled to 50 ° C. or lower with a water jacket, 4722.2 g of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride was gradually added to obtain polyamic acid and N-methyl-2-pyrrolidone. A viscous polyamic acid varnish containing was obtained. Then, in order to improve the coating workability, cooking was performed at 80 ° C. until the rotational viscosity of the varnish reached 10 Pa · s.

(乾燥工程例1)
上記合成例で得たポリアミック酸ワニスを、塗工機(コンマコ−タ)を用いて銅箔粗化面上に50μmの厚さに塗布した。銅箔としては、幅540mm、厚さ12μmの片面粗化した圧延銅箔(日鉱マテリアルズ社製商品名「BHY−02B−T」)を用いた。強制通風乾燥炉を用い、銅箔に塗布したポリアミック酸ワニスから残存溶媒量20重量%となるまで溶媒を除去して、ポリアミック酸を含む樹脂組成物層を形成させた。
(Drying process example 1)
The polyamic acid varnish obtained in the above synthesis example was applied on the roughened surface of the copper foil to a thickness of 50 μm using a coating machine (comma coater). As the copper foil, a rolled copper foil (trade name “BHY-02B-T” manufactured by Nikko Materials) having a width of 540 mm and a thickness of 12 μm was used. Using a forced air drying oven, the solvent was removed from the polyamic acid varnish applied to the copper foil until the residual solvent amount was 20% by weight to form a resin composition layer containing polyamic acid.

(乾燥工程例2)
上記合成工程例で得たポリアミック酸ワニスを、塗工機(コンマコ−タ)を用いて離型処理したPET上に50μmの厚さに塗布した。離型処理したPETとしては、幅600mm、厚さ25μm(帝人デュポン社製商品名「ピュ−レックスA70」)を用いた。強制通風乾燥炉を用いて、離型処理したPETに塗布したポリアミック酸ワニスから残存溶媒量20重量%となるまで溶媒を除去して、ポリアミック酸を含んでいる樹脂組成物層を形成させた。
(Drying process example 2)
The polyamic acid varnish obtained in the above synthesis process example was applied to a thickness of 50 μm on PET which was subjected to a release treatment using a coating machine (comma coater). As the release-treated PET, a width of 600 mm and a thickness of 25 μm (trade name “Purex A70” manufactured by Teijin DuPont) were used. Using a forced air drying oven, the solvent was removed from the polyamic acid varnish applied to the release-treated PET to a residual solvent amount of 20% by weight to form a resin composition layer containing polyamic acid.

(フィルム形成工程例1)
乾燥工程例1で得たポリアミック酸を含む樹脂組成物層を、熱風循環式オ−ブンを用いて窒素ガス及び全体の0.1体積%以上4体積%未満の水素ガスからなる混合ガスによって形成された雰囲気下、250℃から400℃で連続的に加熱して片面金属箔付樹脂フィルムを作成した。
(Film forming process example 1)
The resin composition layer containing the polyamic acid obtained in the drying process example 1 is formed with a mixed gas composed of nitrogen gas and hydrogen gas of 0.1% by volume or more and less than 4% by volume using a hot air circulation oven. Under the atmosphere, it was continuously heated at 250 ° C. to 400 ° C. to prepare a resin film with a single-sided metal foil.

(フィルム形成工程例2)
乾燥工程例2で得たポリアミック酸を含む樹脂組成物層を、離型処理したPETから剥がし、熱風循環式オ−ブンを用いて窒素ガス雰囲気下250℃から400℃で段階的に加熱して樹脂フィルムを作成した。
(Film forming process example 2)
The resin composition layer containing the polyamic acid obtained in the drying process example 2 is peeled off from the release-treated PET and heated stepwise from 250 ° C. to 400 ° C. in a nitrogen gas atmosphere using a hot air circulating oven. A resin film was prepared.

(実施例1)
由利ロ−ル機械社製の熱ラミネ−ト装置を使用し、上記片面金属箔付樹脂フィルムと電解銅箔の光沢面(Rz=1.2)との貼り合わせを行った。熱ラミネ−トは、加熱ヒ−タ温度及び加熱ロ−ル温度が350℃から400℃、加圧する線圧が100から400kN/m、ロ−ル速度は0.5m/分の条件で行った。
Example 1
Using a thermal lamination apparatus manufactured by Yuri Roll Machinery Co., Ltd., the above-mentioned single-sided metal foil-attached resin film was bonded to the glossy surface (Rz = 1.2) of the electrolytic copper foil. The thermal lamination was performed under the conditions of a heating heater temperature and a heating roll temperature of 350 ° C. to 400 ° C., a pressurizing linear pressure of 100 to 400 kN / m, and a roll speed of 0.5 m / min. .

(実施例2)
由利ロ−ル機械社製の熱ラミネ−ト装置を使用し、上記片面金属箔付樹脂フィルムと電解銅箔の粗化面(Rz=1.9)の貼り合わせを行った。熱ラミネ−トの条件は実施例1と同じとした。
(Example 2)
Using a thermal lamination apparatus manufactured by Yuri Roll Machinery Co., Ltd., the above-mentioned single-sided metal foil-attached resin film and the roughened surface of the electrolytic copper foil (Rz = 1.9) were bonded. The conditions for thermal lamination were the same as in Example 1.

(実施例3)
名機製作所製の70t熱プレス装置を使用し、上記樹脂フィルムと電解銅箔の光沢面(Rz=1.2)の両面の貼り合わせを行った。熱プレスは加熱温度が350℃、圧力が4MPa、加熱時間が1時間、20mmHg程度の減圧下で行った。
(Example 3)
Using a 70 t hot press machine manufactured by Meiki Seisakusho, the resin film and the glossy surface (Rz = 1.2) of the electrolytic copper foil were bonded together. The hot pressing was performed under a reduced pressure of about 20 mmHg at a heating temperature of 350 ° C., a pressure of 4 MPa, a heating time of 1 hour.

(比較例1)
由利ロ−ル機械社製の熱ラミネ−ト装置を使用し、上記片面金属箔付樹脂フィルムと電解銅箔の光沢面(Rz=1.2)の貼り合わせを行った。熱ラミネ−トの条件は、加熱ヒ−タ温度及び加熱ロ−ル温度が260℃から300℃、加圧する線圧が100から400KN/m、ロ−ル速度は0.5m/分とした。
(Comparative Example 1)
Using a thermal laminating device manufactured by Yuri Roll Machinery Co., Ltd., the glossy surface (Rz = 1.2) of the single-sided metal foil-attached resin film and the electrolytic copper foil was bonded. The heat lamination conditions were a heating heater temperature and a heating roll temperature of 260 ° C. to 300 ° C., a pressurizing linear pressure of 100 to 400 KN / m, and a roll speed of 0.5 m / min.

Figure 2007168123
Figure 2007168123

表1に示すように、実施例の金属箔付フレキシブル基板は、銅箔の引き剥がし強さ、並びに樹脂のガラス転移温度、比誘電率、線熱膨張係数について良好な特性を示した。これは本発明によって得られる金属箔付フレキシブル基板が、十分に高い耐熱性を維持しながら、十分に強い引き剥がし強さを有することを意味する。比較例1のフレキシブル基板は銅箔の引き剥がし強さが十分に強くはなかった。   As shown in Table 1, the flexible substrate with metal foils of the examples exhibited good characteristics with respect to the peel strength of the copper foil, the glass transition temperature, the relative dielectric constant, and the linear thermal expansion coefficient of the resin. This means that the flexible substrate with metal foil obtained by the present invention has a sufficiently strong peel strength while maintaining a sufficiently high heat resistance. The flexible substrate of Comparative Example 1 was not strong enough to peel off the copper foil.

本発明の金属箔付フレキシブル基板の一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the flexible substrate with metal foil of this invention. 本発明のフレキシブル印刷配線板の一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the flexible printed wiring board of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1a・・・金属箔付フレキシブル基板、2a・・・フレキシブル印刷配線板、10・・・積層体、11・・・樹脂フィルム、12・・・金属箔、20・・・導体パターン。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a ... Flexible board with metal foil, 2a ... Flexible printed wiring board, 10 ... Laminated body, 11 ... Resin film, 12 ... Metal foil, 20 ... Conductor pattern.

Claims (8)

樹脂フィルムの少なくとも一方面上に金属箔が設けられた金属箔付フレキシブル基板の製造方法であって、
前記樹脂フィルムに前記金属箔を300〜500℃で熱圧着する工程を備え、
前記樹脂フィルムは非熱可塑性ポリイミド樹脂を含む、製造方法。
A method for producing a flexible substrate with a metal foil in which a metal foil is provided on at least one surface of a resin film,
A step of thermocompression bonding the metal foil to the resin film at 300 to 500 ° C .;
The said resin film is a manufacturing method containing a non-thermoplastic polyimide resin.
熱プレス又は熱ラミネ−トにより前記金属箔を熱圧着する、請求項1記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 1 which thermocompression-bonds the said metal foil with a hot press or a heat lamination. 酸素濃度が全体の5体積%以下である雰囲気下で前記金属箔を熱圧着する、請求項1又は2記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 1 or 2 which thermocompression-bonds the said metal foil in the atmosphere whose oxygen concentration is 5 volume% or less of the whole. 前記金属箔が銅箔である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造方法。   The manufacturing method as described in any one of Claims 1-3 whose said metal foil is copper foil. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の製造方法によって得られる金属箔付フレキシブル基板。   The flexible substrate with metal foil obtained by the manufacturing method as described in any one of Claims 1-4. 前記樹脂フィルムは、ガラス転移温度が300℃以上、5GHzの比誘電率が3.3以下、線熱膨張係数が25ppm/℃以下であり、
前記金属箔の前記樹脂フィルムからの引き剥がし強さが0.5kN/m以上である、請求項5記載の金属箔付フレキシブル基板。
The resin film has a glass transition temperature of 300 ° C. or higher, a relative dielectric constant of 5 GHz of 3.3 or lower, and a linear thermal expansion coefficient of 25 ppm / ° C. or lower.
The flexible substrate with metal foil according to claim 5, wherein the peel strength of the metal foil from the resin film is 0.5 kN / m or more.
請求項5又は6記載の金属箔付フレキシブル基板の金属箔の一部を除去することにより導体パタ−ンを形成したフレキシブル印刷配線板。   A flexible printed wiring board in which a conductor pattern is formed by removing a part of the metal foil of the flexible substrate with metal foil according to claim 5. 請求項5又は6記載の金属箔付フレキシブル基板の金属箔を除去し、露出した樹脂フィルム上に導体パタ−ンを形成したフレキシブル印刷配線板。

The flexible printed wiring board which removed the metal foil of the flexible substrate with a metal foil of Claim 5 or 6, and formed the conductor pattern on the exposed resin film.

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