JP2009233874A - 極薄銅箔積層フィルムの製造方法及び移送方法 - Google Patents

極薄銅箔積層フィルムの製造方法及び移送方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 本発明は、耐熱性絶縁フィルムと銅箔を積層後、化学研磨で薄化させることにより製造する極薄銅箔積層フィルムであって、化学研磨後の銅箔表面を防錆処理する事により、長期保管が可能で、軽量で搬送が容易な極薄銅箔積層フィルムの製造方法及びこれらの移送方法を提供する事を目的とする。
【解決手段】 極薄銅箔積層フィルムの製造方法であり、
(1)熱圧着性ポリイミドフィルムの片面もしくは両面に、銅箔をはりあわせ、銅箔積層フィルムを得る第一工程、
(2)化学研磨により上記銅箔積層フィルムの銅箔厚みを薄化し、極薄銅箔積層フィルムを得る第二工程、
(3)上記第二工程の化学研磨で銅箔積層フィルムの銅箔厚みを薄化することにより、銅表面に防錆処理を行う第三工程(A)とを行う。
【選択図】 なし

Description

本発明は、長期保管が可能で、軽量で搬送が容易な極薄銅箔積層フィルムの製造方法及びこれらの移送方法に関する。
電子機器の電子回路にはプリント基板が多く用いられている。その中でも特にフレキシブルプリント配線板(FPC)は、薄く、軽量で、曲げられるといった特徴から、電子機器の小型化・軽量化に寄与できるため、近年盛んに用いられている。そのような中、FPC上に実装するICやLSI等の微細化・狭ピッチ化に対応するため、微細回路加工が可能である極薄銅箔積層フィルムの需要が高まっている。
特許文献1には、COF(チップ・オン・フィルム)用途として微細加工が可能で、屈曲性(又はフレキシブル性)及び耐折性に優れたフレキシブルプリント基板用の銅張積層体の製造方法を目的として、10μm以上の厚みを有した圧延銅箔の一方の面にポリイミド前駆体樹脂溶液を直接塗布した後、100〜400℃で熱処理してポリイミド樹脂絶縁層を形成し、過酸化水素を0.5〜10%及び硫酸を0.5〜15%の範囲濃度(重量%)で含有する液で、得られた積層体の絶縁層と接していない面を化学研磨し、この銅箔の厚みが10〜90%の範囲で除去されるようにすると共に、その表面粗度Rzが2.5μm以下となるようにすることを特徴とする銅張積層体の製造方法が開示されている。
特開2007−261174号公報
極薄銅箔積層フィルムの製造方法の一つとしては、ラミネート法があり、ラミネート法の中でも、耐熱性絶縁フィルム上にキャリア箔付き極薄銅箔を積層し、キャリア箔付き極薄銅箔積層フィルムを製造した後キャリア箔を剥離する方法と、耐熱性絶縁フィルム上に一般の銅箔を積層後、化学研磨等で薄化させる方法とがある。
前者のキャリア箔付き極薄銅箔積層フィルムは、キャリア箔付き極薄銅箔が銅箔メーカーにて製造され、耐熱性絶縁フィルムの製造メーカーで、キャリア箔付き極薄銅箔と耐熱性絶縁フィルムとをはりあわせて製造、保管され、配線加工メーカーに輸送、保管され、配線加工メーカーで配線加工されている。
キャリア箔付き極薄銅箔積層フィルムは、キャリア箔を剥がすと極薄銅箔表面が変色などの影響を受けるため、長期保管が困難であり、耐熱性絶縁フィルムの製造メーカーより、キャリア箔を剥がすことなくキャリア箔付き極薄銅箔積層フィルムを配線加工メーカーに移送、保管され、使用されている。そのため、配線加工に不要なキャリア箔により、輸送コストが高くなり、また重量物を取り扱うため搬送作業が困難で、作業者に危険が及ぶことが考えられる。
一方、後者の一般の銅箔を積層後、化学研磨等で薄化させる方法の場合、銅箔表面の防錆層を取り除いてしまうので、銅箔表面が酸化しやすく変色等をおこし、ひいては保管環境や期間によっては銅箔表面に生成された酸化物が回路加工を阻害する等の問題が発生する懸念がある。
本発明は、耐熱性絶縁フィルムと銅箔を積層後、化学研磨で薄化させることにより製造する極薄銅箔積層フィルムであって、化学研磨後の銅箔表面を防錆処理する事により、長期保管が可能で、軽量で搬送が容易な極薄銅箔積層フィルムの製造方法及びこれらの移送方法を提供する事を目的とする。
本発明の第一は、極薄銅箔積層フィルムの製造方法であり、下記の工程(A)又は工程(B)により製造されることを特徴とする極薄銅箔積層フィルムの製造方法である。
・工程(A)
(1)熱圧着性ポリイミドフィルムの片面もしくは両面に、厚みが9μm以上35μm以下である銅箔をはりあわせ、銅箔積層フィルムを得る第一工程、
(2)化学研磨により上記銅箔積層フィルムの銅箔厚みを0.1μm以上12μm未満まで薄化し、極薄銅箔積層フィルムを得る第二工程、
(3)上記第二工程の化学研磨で銅箔積層フィルムの銅箔厚みを薄化することにより、銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行う第三工程(A)とを行う。
・工程(B)
(1)熱圧着性ポリイミドフィルムの片面もしくは両面に、厚みが9μm以上35μm以下である銅箔をはりあわせ、銅箔積層フィルムを得る第一工程、
(2)化学研磨により上記銅箔積層フィルムの銅箔厚みを0.1μm以上12μm未満まで薄化し、極薄銅箔積層フィルムを得る第二工程、
(3)上記第二工程の化学研磨で銅箔積層フィルムの銅箔厚みを薄化することにより、銅表面が酸化されている場合、銅表面の酸化部分を除去する第三工程(B)、
(4)上記第三工程(B)の酸化部分を除去することによりさらに銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行う第四工程(B)とを行う。
本発明の第二は、極薄銅箔積層フィルムを出荷するに際し、下記の工程(A)又は工程(B)を行い、
その後、梱包用袋体内に極薄銅箔積層フィルムを封入して梱包し、移送する、
ことを特徴とする極薄銅箔積層フィルムの移送方法である。
好ましくは本発明の第二は、極薄銅箔積層フィルムを出荷するに際し、下記の工程(A)又は工程(B)を行い、
その後、梱包用袋体内に極薄銅箔積層フィルムを封入して梱包し、前記極薄銅箔積層フィルムの梱包体を移送する、
ことを特徴とする極薄銅箔積層フィルムの移送方法である。
・工程(A)
(1)熱圧着性ポリイミドフィルムの片面もしくは両面に、厚みが9μm以上35μm以下である銅箔をはりあわせ、銅箔積層フィルムを得る第一工程、
(2)化学研磨により上記銅箔積層フィルムの銅箔厚みを0.1μm以上12μm未満まで薄化し、極薄銅箔積層フィルムを得る第二工程、
(3)上記第二工程の化学研磨で銅箔積層フィルムの銅箔厚みを薄化することにより、銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行う第三工程(A)とを行う。
・工程(B)
(1)熱圧着性ポリイミドフィルムの片面もしくは両面に、厚みが9μm以上35μm以下である銅箔をはりあわせ、銅箔積層フィルムを得る第一工程、
(2)化学研磨により上記銅箔積層フィルムの銅箔厚みを0.1μm以上12μm未満まで薄化し、極薄銅箔積層フィルムを得る第二工程、
(3)上記第二工程の化学研磨で銅箔積層フィルムの銅箔厚みを薄化することにより、銅表面が酸化されている場合、銅表面の酸化部分を除去する第三工程(B)、
(4)上記第三工程(B)の酸化部分を除去することによりさらに銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行う第四工程(B)とを行う。
本発明の第三は、本発明の第一で製造される極薄銅箔積層フィルムを受け入れる工程と、前記極薄銅箔積層フィルムの銅箔面から防錆皮膜を除去する工程とを有する電気回路基板の製造方法である。
本発明の第四は、本発明の第二で移送される極薄銅箔積層フィルムの梱包体を受け入れる工程と、前記極薄銅箔積層フィルムの銅箔面から防錆皮膜を除去する工程とを有する電気回路基板の製造方法である。
好ましくは本発明の第四は、本発明の第二で移送される梱包用袋体内に梱包の極薄銅箔積層フィルムを受け入れる工程と、前記極薄銅箔積層フィルムの銅箔面から防錆皮膜を除去する工程とを有する電気回路基板の製造方法である。
本発明は、熱圧着性ポリイミドフィルムに銅箔積層後、化学研磨により薄化させ、銅箔表面に防錆処理を行っている為、
1)回路加工メーカーがその特性を十分認知している銅箔を使用でき、その選択の幅も広いので、回路加工条件検討時の負担が小さく、製品リードタイムを短くできるというメリットがあり、
2)サブトラクティブ法やセミアディティブ法による微細回路加工が可能なFPC基板用銅張積層体を提供でき、
3)軽量で搬送が容易で、作業者に危険が及ぶ可能性を低減し、
4)同じ巻き幅に加工した場合では、より長い極薄銅箔積層フィルムを取り扱うことができ、
5)長期保管が可能な、
長尺の極薄銅箔を耐熱性絶縁フィルムと積層した極薄銅箔積層フィルムを製造することができる。
極薄銅箔積層フィルムの製造方法の一例を工程(A)或いは工程(B)として示す。
・工程(A)を以下に示す。
(1)熱圧着性ポリイミドフィルムの片面もしくは両面に、厚みが9μm以上35μm以下である銅箔をはりあわせ、銅箔積層フィルムを得る第一工程、
(2)上記第一工程の銅箔を化学研磨により、銅箔厚みを0.1μm以上12μm未満まで薄化し、極薄銅箔積層フィルムを得る第二工程、
(3)上記第二工程の化学研磨で銅箔積層フィルムの銅箔厚みを薄化することにより、銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行い、さらに必要に応じて水洗し、乾燥する第三工程(A)、
・工程(B)
(1)熱圧着性ポリイミドフィルムの片面もしくは両面に、厚みが9μm以上35μm以下である銅箔をはりあわせ、銅箔積層フィルムを得る第一工程、
(2)上記第一工程の銅箔を化学研磨により、銅箔厚みを0.1μm以上12μm未満まで薄化し、極薄銅箔積層フィルムを得る第二工程、
(3)上記第二工程の化学研磨で銅箔積層フィルムの銅箔厚みを薄化することにより、銅表面が酸化されている場合、銅表面の酸化部分を除去し、さらに必要に応じて水洗し、乾燥する第三工程(B)、
(4)上記第三工程(B)の酸化部分を除去することによりさらに銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行い、さらに必要に応じて水洗し、乾燥する第四工程(B)とを行う。
極薄銅箔積層フィルムの製造方法において、工程(A)が工程(B)よりも工程が少なく、簡便な方法であるために好ましく、さらに積層された銅箔の酸化物などの除去工程がなく、銅箔に影響を及ぼすことがない。しかしながら、第二工程によって、銅箔を薄化する結果、銅表面が酸化されている場合には工程(B)を採用することが好ましい。銅表面の酸化が起こりうる例としては、化学研磨で銅箔厚みを薄化後に迅速に防錆処理ができない場合、化学研磨で銅箔厚みを薄化の際に採用される工程で酸化が避けられない場合、極薄銅箔積層フィルムの処理のために銅表面の酸化が避けられない場合、
等があり、これらの場合は工程(B)を採用することが好ましい。
工程(A)および工程(B)における第一工程において、熱圧着性ポリイミドフィルムと銅箔をはりあわせる方法としては、公知のラミネート法を用いることができる。例えば金属ロール、ダブルベルトプレス等の加圧部材を用いて、加圧あるいは加熱加圧することではりあわせることができる。
工程(A)及び工程(B)の第二工程において、フィルム上に銅箔を積層した銅箔積層フィルムから化学研磨によって、銅箔厚みを薄化する方法としては、公知のハーフエッチングなどの方法を用いることができ、例えば、硫酸−過酸化水素系溶液、過硫酸塩水溶液、薄い塩化第二鉄水溶液等に代表される弱いエッチング液を用いて行うことが出来る。
第三工程(A)及び第四工程(B)において、銅表面に防錆処理を行う方法としては、公知の方法を用いることができ、例えばベンゾトリアゾール、ベンゾチアゾール、トリルトリアゾール、アルキルイミダゾール、ベンジルイミダゾール等を用いる有機防錆、亜鉛、クロメート、亜鉛合金等を用いる無機防錆などを用いることができる。
第三工程(B)において、第二工程の化学研磨で銅箔積層フィルムの銅箔厚みを薄化することにより銅表面が酸化されている場合、銅表面の酸化部分を除去する必要がある。銅表面の酸化部分の除去方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、塩酸系溶液、硫酸系溶液、硫酸−過酸化水素系溶液等の溶液で酸洗する方法、酸性キレート水溶液などで洗浄する方法などを用いることができる。
また、工程(A)における第二工程と第三工程(A)、工程(B)における第二工程から第四工程(B)を、同一ライン内に配し、連続的に処理することが好ましい。こうすることで、処理設備を全体として小さくすることができ、また処理時間も全体として短くすることができるので、経済的である。
上記の各工程で水洗、或いは水洗し、乾燥する方法としては、公知の方法で行うことができる。
フィルムに銅箔積層後、化学研磨により薄化させ、銅箔表面に防錆処理を行う工程を連続して行っている極薄銅箔積層フィルムを製造する方法の一例を示す。
銅箔と熱圧着性ポリイミドフィルムとを加圧部材、例えば金属ロール、好適にはダブルベルトプレスなどを使用し、
(1)厚みが9μm以上35μm以下である長尺状の銅箔と、片面或いは両面に熱圧着性を有する長尺状のポリイミドフィルム、必要に応じて補強材とを重ね合わせて(両面に熱圧着性を有するポリイミドフィルムを用いる場合は、両面に銅箔を用いることもできる)、
好ましくは導入する直前のインラインで150〜250℃程度、特に150℃より高く250℃以下の温度で2〜120秒間程度予熱できるように熱風供給装置や赤外線加熱機などの予熱器を用いて予熱して、
一対の圧着ロール又はダブルベルトプレスを用いて、一対の圧着ロール又はダブルベルトプレスの加熱圧着ゾーンの温度が熱圧着性ポリイミドのガラス転移温度より20℃以上高い温度から400℃の温度範囲で、特にガラス転移温度より30℃以上高い温度から400℃の温度範囲で、加圧下に熱圧着し、特にダブルベルトプレスの場合には引き続いて冷却ゾ−ンで加圧下に冷却して、好適には熱圧着性ポリイミドのガラス転移温度より20℃以上低い温度、特に30℃以上低い温度まで冷却して、積層させ、ロール状に巻き取ることにより、ロール状の片面或いは両面に銅層を有した銅張積層ポリイミドフィルムを製造する工程、
(2)上記で製造した銅箔積層フィルムについて、絶縁層と直接接していない銅箔面を、例えば、硫酸−過酸化水素系水溶液、過硫酸塩水溶液、薄い塩化第二鉄水溶液等に代表される弱いエッチング液を用いて化学研磨(ハーフエッチング)する事によって、銅箔積層フィルムの銅箔厚みを0.1μm以上12μm未満まで薄化し、さらに必要に応じて酸洗し、水洗し、乾燥する工程、
(3)上記第二工程の化学研磨で、銅箔厚みを薄化することにより、銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行い、さらに必要に応じて水洗し、乾燥する工程、とを連続して行う。
本発明で用いる化学研磨前の銅箔は、電解銅箔、圧延銅箔のいずれの銅箔でも良い。
化学研磨前の銅箔の厚みは、9μm〜35μmの範囲がよく、好ましくは9μm〜18μmの範囲が好ましい。化学研磨前の銅箔の厚みを35μmより大きくしても、結局は化学研磨によって取り去ってしまうため無駄が多くなり、処理時間も長くなるため経済的ではない。
化学研磨後の銅箔厚みは、目的に応じて適宜選択すればよいが、好ましくは0.1μm以上12μm未満、より好ましくは1μm以上9μm未満、さらに好ましくは2μm以上6μm未満である。12μm以上の場合は、化学研磨せずとも市販の一般銅箔の中から選択することも可能であるならばそれを用いればよいので、必ずしも本発明を適用することが合理的であるわけではない。0.1μm未満の場合は、銅箔をエッチアウトさせずに全面均質に処理することが困難となり、歩留まりの低下が懸念される。
熱圧着性ポリイミドフィルムの厚みは、用いる目的に応じて設計すればよい。
本発明で製造される極薄銅箔積層フィルムは、極薄銅箔積層フィルムを出荷するに際し、梱包用袋体内に極薄銅箔積層フィルムを封入して、必要に応じて窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを充填して封入して、或いは窒素、アルゴン、ヘリウムなどの除湿の不活性ガスを充填して封入して、極薄銅箔積層フィルムを梱包し、搬送、出荷することができる。
本発明で製造される極薄銅箔積層フィルムは、回路基板などの製造に好適に用いることができる。回路基板の製造方法では、本発明で製造される極薄銅箔積層フィルムを受け入れ、極薄銅箔積層フィルムの銅箔面から、防錆処理により銅表面を覆っている防錆皮膜を除去する。
防錆皮膜の除去は、防錆処理の方法に依存する公知の方法で行うことができるが、有機防錆の場合は酸性溶液(例えば硫酸、塩酸等)による洗浄、無機防錆の場合は機械整面、電解脱脂、マイクロエッチングによる洗浄等が用いられる。
防錆皮膜を除去している極薄銅箔積層フィルムは、サブトラクティブ法やセミアディティブ法による微細加工処理を行い、FPC基板、プリント基板、COF基板、COB基板、TAB基板などの電子部品や電子機器類などの基板として用いることができる。
本発明で移送される不活性ガスなどが充填している梱包用袋体内に梱包の極薄銅箔積層フィルムは、回路基板などの製造に好適に用いることができる。回路基板の製造方法では、本発明の不活性ガスなどが充填している袋体内に極薄銅箔積層フィルムを梱包している梱包体を受け入れ、梱包体の袋より極薄銅箔積層フィルムを取り出し、極薄銅箔積層フィルムの銅箔面から、防錆処理により銅表面を覆っている防錆皮膜を除去する。
防錆皮膜の除去は、防錆処理の方法に依存する公知の方法で行うことができるが、有機防錆の場合は酸性溶液(例えば硫酸、塩酸等)による洗浄、無機防錆の場合は機械整面、電解脱脂、マイクロエッチングによる洗浄等が用いられる。
防錆皮膜を除去している極薄銅箔積層フィルムは、その後は、サブトラクティブ法やセミアディティブ法による微細加工処理を行い、FPC基板、プリント基板、COF基板、COB基板、TAB基板などの電子部品や電子機器類などの基板として用いることができる。
梱包は、極薄銅箔積層フィルムのシートやロールを包装できる樹脂製の袋や樹脂製のフィルムなどを用いることができる。
梱包用の樹脂としては、公知のものを用いることが出来、例えば、極薄銅箔積層フィルムを傷つけないこと、極薄銅箔積層フィルムの酸化など基板としての特性を悪化させないことなどの特性を有していることが好ましい。

Claims (8)

  1. 極薄銅箔積層フィルムの製造方法であり、下記の工程(A)又は工程(B)により製造されることを特徴とする極薄銅箔積層フィルムの製造方法。
    ・工程(A)
    (1)熱圧着性ポリイミドフィルムの片面もしくは両面に、厚みが9μm以上35μm以下である銅箔をはりあわせ、銅箔積層フィルムを得る第一工程、
    (2)化学研磨により上記銅箔積層フィルムの銅箔厚みを0.1μm以上12μm未満まで薄化し、極薄銅箔積層フィルムを得る第二工程、
    (3)上記第二工程の化学研磨で銅箔積層フィルムの銅箔厚みを薄化することにより、銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行う第三工程(A)とを行う。
    ・工程(B)
    (1)熱圧着性ポリイミドフィルムの片面もしくは両面に、厚みが9μm以上35μm以下である銅箔をはりあわせ、銅箔積層フィルムを得る第一工程、
    (2)化学研磨により上記銅箔積層フィルムの銅箔厚みを0.1μm以上12μm未満まで薄化し、極薄銅箔積層フィルムを得る第二工程、
    (3)上記第二工程の化学研磨で銅箔積層フィルムの銅箔厚みを薄化することにより、銅表面が酸化されている場合、銅表面の酸化部分を除去する第三工程(B)、
    (4)上記第三工程(B)の酸化部分を除去することによりさらに銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行う第四工程(B)とを行う。
  2. 請求項1に記載の工程(A)の第二工程と第三工程(A)及び請求項1に記載の工程(B)の第二工程から第四工程(B)を同一ライン内に配し、連続的に処理することを特徴とする、請求項1に記載の極薄銅箔積層フィルムの製造方法。
  3. 極薄銅箔積層フィルムが、ロール状の長尺極薄銅箔積層フィルムであることを特徴とする請求項1及び2に記載の極薄銅箔積層フィルムの製造方法。
  4. 極薄銅箔積層フィルムを出荷移送するに際し、下記の工程(A)又は工程(B)を行い、その後、梱包用袋体内に極薄銅箔積層フィルムを封入して梱包し、移送する、ことを特徴とする極薄銅箔積層フィルムの移送方法。
    ・工程(A)
    (1)熱圧着性ポリイミドフィルムの片面もしくは両面に、厚みが9μm以上35μm以下である銅箔をはりあわせ、銅箔積層フィルムを得る第一工程、
    (2)化学研磨により上記銅箔積層フィルムの銅箔厚みを0.1μm以上12μm未満まで薄化し、極薄銅箔積層フィルムを得る第二工程、
    (3)上記第二工程の化学研磨で銅箔積層フィルムの銅箔厚みを薄化することにより、銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行う第三工程(A)とを行う。
    ・工程(B)
    (1)熱圧着性ポリイミドフィルムの片面もしくは両面に、厚みが9μm以上35μm以下である銅箔をはりあわせ、銅箔積層フィルムを得る第一工程、
    (2)化学研磨により上記銅箔積層フィルムの銅箔厚みを0.1μm以上12μm未満まで薄化し、極薄銅箔積層フィルムを得る第二工程、
    (3)上記第二工程の化学研磨で銅箔積層フィルムの銅箔厚みを薄化することにより、銅表面が酸化されている場合、銅表面の酸化部分を除去する第三工程(B)、
    (4)上記第三工程(B)の酸化部分を除去することによりさらに銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行う第四工程(B)とを行う。
  5. 請求項4に記載の工程(A)の第二工程と第三工程(A)及び請求項4に記載の工程(B)の第二工程から第四工程(B)を同一ライン内に配し、連続的に処理することを特徴とする、請求項4に記載の極薄銅箔積層フィルムの移送方法。
  6. 極薄銅箔積層フィルムが、ロール状の長尺極薄銅箔積層フィルムであることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の極薄銅箔積層フィルムの移送方法。
  7. 請求項1〜3のいずれかで製造される極薄銅箔積層フィルムを受け入れる工程と、前記極薄銅箔積層フィルムの銅箔面から防錆皮膜を除去する工程と、を有する電気回路基板の製造方法。
  8. 請求項4〜6のいずれかで移送される極薄銅箔積層フィルムの梱包体を受け入れる工程と、前記極薄銅箔積層フィルムの銅箔面から防錆皮膜を除去する工程と、を有する電気回路基板の製造方法。
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