JP2008229888A

JP2008229888A - 銅積層プラスチックフィルム

Info

Publication number: JP2008229888A
Application number: JP2007068741A
Authority: JP
Inventors: Takuma Katase; 琢磨片瀬; Naoki Kato; 直樹加藤; Kazuaki Senbokuya; 和明仙北屋
Original assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd; Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd; Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2008-10-02

Abstract

【課題】耐屈曲性を著しく向上させることができる銅積層プラスチックフィルムを提供する。
【解決手段】プラスチックフィルムＷ１上に、少なくとも３層以上の銅メッキ層３ａ〜３ｇからなる銅メッキ積層体３が形成された銅積層プラスチックフィルムであって、この銅メッキ積層体は、銅メッキ層間に境界面３１が形成されるとともに、これらの境界面の上下に位置する各銅メッキ層が互いに一体化されて構成されている。前記プラスチイクフィルムはポリイミドフィルムであることが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、帯状のプラスチックフィルムに銅メッキ層が形成された銅積層プラスチックフィルムに関するものである。

この銅積層プラスチックフィルムは、携帯電話やディスプレイ等のフレキシブルプリント配線板として利用されており、例えば、特許文献１に示すように厚さ数十μｍのポリイミドフィルムの片面又は両面に、金属蒸着層と銅メッキ層とが形成されることにより構成されている。

そして、この銅積層プラスチックフィルムは、上記ポリイミドフィルムの片面又は両面に金属蒸着層が形成された帯状の被銅メッキ処理材を、金属蒸着層が通電されている状態で銅メッキ液が収容されたメッキ槽に供給することにより、この金属蒸着層上に銅メッキ層が形成されて得られるものである。

ところで、この銅積層プラスチックフィルムは、上述のようにフレキシブルプリント配線板として、例えば、折り畳み式携帯電話のヒンジ部等に内蔵されて、利用されるものであるため、使用態様の変化等に応じて耐屈曲性のさらなる向上が常に要求されている。

特開平１−３２１６８７号公報

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、耐屈曲性を著しく向上させることができる銅積層プラスチックフィルムを提供することを課題とするものである。

すなわち、請求項１に記載の発明は、プラスチックフィルム上に、少なくとも３層以上の銅メッキ層からなる銅メッキ積層体が形成された銅積層プラスチックフィルムであって、
上記銅メッキ積層体は、上記銅メッキ層間に上記プラスチックフィルムの表面と略平行に連続する境界面が形成されるとともに、これらの境界面の上下に位置する各上記銅メッキ層が互いに一体化されて、構成されていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の銅積層プラスチックフィルムにおいて、上記プラスチックフィルムは、ポリイミドフィルムであり、このポリイミドフィルム上に銅スパッタ粒子を含有するスパッタ膜が形成されるとともに、このスパッタ膜上に上記銅メッキ積層体が形成されていることを特徴としている。

請求項１又は２に記載の発明によれば、３層以上の銅メッキ層からなる銅メッキ積層体を、各銅メッキ層間にプラスチックフィルムの表面と略平行に連続する境界面が形成され、かつ各境界面の上下に位置する銅メッキ層が互いに一体化されるように構成したため、各銅メッキ層が２面以上の複数の境界面において、面方向及び厚さ方向の機械的応力を吸収することができ、銅積層プラスチックフィルムの耐屈曲性を著しく向上させることができるとともに、銅積層プラスチックフィルムのメッキ層間の剥離を防止することができる。

特に、請求項２に記載の発明によれば、ポリイミドフィルムに銅スパッタ粒子を含有するスパッタ膜を形成して、このスパッタ膜上に銅メッキ層を形成することによって、スパッタ膜と銅メッキ層との結合力を高めることができ、銅積層プラスチックフィルムの剥離強度及び耐屈曲性を一段と向上させることができる。

以下、本発明に係る銅積層ポリイミドフィルム（銅積層プラスチックフィルム）について、図１及び図２を用いて説明する。
図１は、本実施形態の銅積層ポリイミドフィルムの断面図であり、図２は、銅メッキ積層体３の任意断面を走査型電子顕微鏡にて倍率１０，０００倍で観察した写真である。なお、図１の断面図は、目視の便宜のために白黒を反転させて示してある。

本実施形態の銅積層ポリイミドフィルムは、図１に示すように、数十ｕｍの膜厚を有するポリイミドフィルムＷ１上に、スパッタ膜２と少なくとも３層以上（本実施形態においては７層）の銅メッキ層３ａ〜３ｇからなる銅メッキ積層体３とが形成されている。

このスパッタ膜２は、主成分として、ニクロムスパッタ粒子及び銅スパッタ粒子を含有して、１００ｎｍ以上〜３００ｎｍ以下の厚さに形成されており、ポリイミドフィルムＷ１との接触表面側にニクロムスパッタ粒子が含有されるとともに、スパッタ膜２の表層側に銅スパッタ粒子が含有されている。

また、銅メッキ積層体３は、各銅メッキ層３ａ〜３ｇが電解メッキ法によって形成されて、ポリイミドフィルムＷ１との接触表面側の銅メッキ層３ａから表層側の銅メッキ層３ｇに向けて、漸次膜厚が大きくなるように形成されており、５ｕｍ以上〜２０μｍ以下の総膜厚を有している。

さらに、銅メッキ積層体３は、これらの各銅メッキ層３ａ〜３ｇ間に、ポリイミドフィルムＷ１の表面と略平行に連続する境界面３１が厚さ方向に少なくとも２面（本実施形態においては６面）形成されている。これらの境界面３１は、図２において、ポリイミドフィルムＷ１の表面と略平行に連続する白すじとして現れており、これらの白すじは、銅メッキ層３ａ〜３ｇの上部表面が酸化されて形成されたものであると推測される。

また、銅メッキ積層体３は、各境界面３１の上下に位置する銅メッキ層３ａ〜３ｇ（例えば、銅メッキ層３ａと３ｂ）が互いに一体化されて構成されている。これは、下部の銅メッキ層３ａ〜３ｆと上部の銅メッキ層３ｂ〜３ｇとが下部の銅メッキ層３ａ〜３ｆ上部表面の酸化銅によって一体化されている（例えば、メッキ層３ａとメッキ層３ｂとがメッキ層３ａ上部表面の酸化銅によって一体化されている）ものと推測される。

このように、銅メッキ積層体３は、各銅メッキ層３ａ〜３ｇ間に境界面３１が形成されているため、屈曲させた際に、各銅メッキ層３ａ〜３ｇがそれぞれ面方向及び厚さ方向の機械的応力を吸収するようになっているとともに、各境界面３１の上下に位置する銅メッキ層３ａ〜３ｇ（例えば、銅メッキ層３ａと３ｂ）が互いに一体化されているため、メッキ層３ａ〜３ｇ間の剥離が防止されるようになっている。

上述の銅積層ポリイミドフィルムは、銅メッキ層３ａ〜３ｇからなる銅メッキ積層体３を、各メッキ層３ａ〜３ｇ間にポリイミドフィルムＷ１の表面と略平行に連続する境界面３１が形成され、かつ各境界面３１の上下に位置する銅メッキ層３ａ〜３ｇが互いに一体化されるように構成したため、各銅メッキ層３ａ〜３ｇが境界面３１において面方向及び厚さ方向の機械的応力を吸収することができ、銅積層ポリイミドフィルムの耐屈曲性を著しく向上させることができるとともに、メッキ層３ａ〜３ｇ間の剥離を防止することができる。

また、銅積層ポリイミドフィルムは、表層側に銅スパッタ粒子が含有されたスパッタ膜２上に銅メッキ積層体３を形成したため、スパッタ膜２と銅メッキ層３との結合力を高めることができ、剥離強度及び耐屈曲性を一段と向上させることができる。

なお、本発明は、上述の実施形態により何ら限定されるものではなく、例えば、スパッタ膜２の代わりに無電解メッキによって導電性を有する無電解メッキ層を形成してもよいものである。

まず、上述の実施形態の図２に示す銅メッキ積層体３が形成された銅積層ポリイミドフィルムを準備する。次いで、この銅積層ポリイミドフィルムのポリイミドフィルムＷ１を剥離した後に、１５ｃｍ角に切断して、スパッタ膜２及び銅メッキ積層体３からなる実施例箔１を５枚用意した。

この実施例箔１の耐屈曲性を、ＭＩＴ耐折試験機にて５回測定した。このＭＩＴ耐折試験機による耐屈曲性の測定方法は、実施例箔１に電力を供給した状態で、繰り返し、実施例箔１を屈曲させて、抵抗値が上昇してしまった際の屈曲回数を計測するものであり、その結果を表１及び図５に示した。
なお、実施例におけるＭＩＴ耐折試験機の条件は、Ｒ＝０．３８、角度１３５°、速度１７０回／ｍｉｎ、加重５００ｇで行った。

次いで、比較例として、図３と図４とに示す銅メッキ積層体が形成された銅積層ポリイミドフィルムを準備した。これらの銅積層ポリイミドフィルムのポリイミドフィルムＷ１を剥離した後に、１５ｃｍ角に切断して、スパッタ膜及び銅メッキ積層体からなる比較例箔１と比較例箔２とを各々５枚ずつ用意した。
次に、これらの比較例箔１と比較例箔２の耐屈曲性を、それぞれＭＩＴ耐折試験機にて、実施例箔１と同様に計測して、表１及び図５に示した。
なお、比較例箔１および比較例箔２の銅メッキ積層体は、それぞれ走査型電子顕微鏡による倍率１０，０００倍の図３および図４の写真でも白すじ３１が視認できないものであり、境界面３１を有していないものである。

表１及び図５から判るように、比較例箔１及び比較例箔２の屈曲回数が１０１回〜１８６回であるのに対して、実施例箔１は、屈曲回数が２２２回〜２４４回であり、耐屈曲性が著しく向上した。

本実施形態の銅積層ポリイミドフィルムを示す断面図である。本実施形態の銅メッキ積層体３の断面を走査型電子顕微鏡によって撮影した写真である。ポリイミドフィルムＷ１上に銅メッキ積層体が形成されている比較例の銅積層ポリイミドフィルムの写真であって、走査型電子顕微鏡によって撮影した比較例箔１の断面を示すための写真である。ポリイミドフィルムＷ１上に銅メッキ積層体が形成されている比較例の銅積層ポリイミドフィルムの写真であって、走査型電子顕微鏡によって撮影した比較例箔２の断面を示すための写真である。ＭＩＴ耐折試験機による耐屈曲性試験結果を示す棒グラフである。

符号の説明

Ｗ１ポリイミドフィルム（プラスチックフィルム）
２スパッタ膜（導電層）
３銅メッキ積層体
３ａ〜３ｇ銅メッキ層
３１境界面

Claims

プラスチックフィルム上に、少なくとも３層以上の銅メッキ層からなる銅メッキ積層体が形成された銅積層プラスチックフィルムであって、
上記銅メッキ積層体は、上記銅メッキ層間に上記プラスチックフィルムの表面と略平行に連続する境界面が形成されるとともに、これらの境界面の上下に位置する各上記銅メッキ層が互いに一体化されて構成されていることを特徴とする銅積層プラスチックフィルム。
上記プラスチックフィルムは、ポリイミドフィルムであり、このポリイミドフィルム上に銅スパッタ粒子を含有するスパッタ膜が形成されるとともに、このスパッタ膜上に上記銅メッキ積層体が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の銅積層プラスチックフィルム。