JP2010144179A - Surface treating method and polyimide film having thin metal film - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface treating method for a polyimide film causing little decrease of peeling strength even after leaving a thin metal film-laminated polyimide film made by forming a thin metal film on the biphenyltetracarboxylic acid-based polyimide film surface under heated or humid conditions, and to provide the polyimide film having the thin metal film. <P>SOLUTION: The surface treating method comprises treating the surface of the polyimide film having the biphenyltetracarboxylic acid component with a solution containing potassium permanganate and/or sodium permanganate and potassium hydroxide and/or sodium hydroxide, and then treating the resulting material with an acid. By this the adhesion strength between the film and the metal is improved. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、ポリイミドフィルムの表面処理方法の改良および金属薄膜を有するポリイミドフィルムに関するものであり、さらに詳しくはポリイミドフィルム表面に金属薄膜を形成した金属薄膜積層ポリイミドフィルムの剥離強度を改善するとともに加熱条件下あるいは加湿条件下に置いた後でも比較的大きな剥離強度を維持するポリイミドフィルムの表面処理方法および金属薄膜を有するポリイミドフィルムに関するものである。 The present invention relates to an improved polyimide film surface treatment method and a polyimide film having a metal thin film. More specifically, the present invention improves the peel strength of a metal thin film laminated polyimide film having a metal thin film formed on the polyimide film surface and heating conditions. The present invention relates to a polyimide film surface treatment method and a polyimide film having a metal thin film that maintain a relatively large peel strength even after being placed under or under humidified conditions.

カメラ、パソコン、液晶ディスプレイなどの電子機器類への用途として芳香族ポリイミドフィルムは広く使用されている。芳香族ポリイミドフィルムをフレキシブルプリント板(FPC)やテ−プ・オ−トメイティッド・ボンディング(TAB)などの基板材料として使用するためには、エポキシ樹脂などの接着剤を用いて銅箔を張り合わせる方法が採用されている。 Aromatic polyimide films are widely used as applications for electronic devices such as cameras, personal computers, and liquid crystal displays. In order to use an aromatic polyimide film as a substrate material such as a flexible printed board (FPC) or tape-automated bonding (TAB), a copper foil is bonded using an adhesive such as an epoxy resin. The method is adopted.

芳香族ポリイミドフィルムは高耐熱性、機械的強度、電気的特性などが優れているが、接着剤の高耐熱性等が劣るため、本来のポリイミドの特性を損なうことが指摘されている。このような問題を解決するために、接着剤を使用しないでポリイミドフィルムにニッケルやクロムなどの金属を蒸着して銅を電気メッキしたり、銅箔にポリアミック酸溶液を塗布し、乾燥、イミド化したり、熱可塑性ポリイミドで熱圧着させたオ−ルポリイミド基材が開発されている。しかし、これらオ−ルポリイミドの銅張板は、接着強度が小さいとか電気特性が損なわれるという問題点が指摘されている。 An aromatic polyimide film is excellent in high heat resistance, mechanical strength, electrical characteristics, and the like, but it has been pointed out that since the high heat resistance of the adhesive is inferior, the characteristics of the original polyimide are impaired. In order to solve such problems, without using an adhesive, metal such as nickel or chromium is deposited on a polyimide film to electroplate copper, or a polyamic acid solution is applied to a copper foil, and then dried and imidized. Or, an all-polyimide substrate that has been thermocompression bonded with thermoplastic polyimide has been developed. However, it has been pointed out that these all-polyimide copper-clad plates have a low adhesive strength or have impaired electrical properties.

例えば、特許文献1には、ポリイミドフィルムと銅層との間にポリイミド接着剤をサンドイッチ状に接合したポリイミドラミネ−トが知られている。しかし、このポリイミドラミネ−トでは、低熱線膨張のビフェニルテトラカルボン酸系ポリイミドフィルムについては接着強度が小さく使用できないという問題がある。 For example, Patent Document 1 discloses a polyimide laminate in which a polyimide adhesive is sandwiched between a polyimide film and a copper layer. However, this polyimide laminate has a problem that the adhesive strength is low for a low thermal linear expansion biphenyltetracarboxylic acid-based polyimide film.

このため、ロ−ルラミネ−ト法で、熱融着性のポリイミドとして特定の芳香族ジアミンによって得られたものを使用する方法が提案されている。しかし、これらの方法によって得られるポリイミド銅張板でも、加湿条件下に置いた後の剥離強度が小さかったり、金属層の厚みを小さくすることが不可能な場合があり金属層の厚みを自由に変えることが困難であった。 For this reason, there has been proposed a method using a roll laminating method obtained by using a specific aromatic diamine as a heat-fusible polyimide. However, even with polyimide copper-clad plates obtained by these methods, the peel strength after being placed under humid conditions may be small, or it may be impossible to reduce the thickness of the metal layer. It was difficult to change.

また、メッキ法の改良として、特許文献2が知られている。前記公報によれば、ポリイミドフィルムの表面を過マンガン酸ナトリウムや過マンガン酸カリウムなどの過マンガン酸塩あるいは次亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸カリウムなどの次亜塩素酸塩の水溶液で処理して親水化するポリイミドフィルムの表面処理方法、及びこの処理面に無電解メッキしてニッケルあるいはコバルトの金属薄層を形成し、場合によりさらに無電解メッキして銅層を形成した後、電気メッキして銅層を形成した銅ポリイミド基板は高温環境下に長時間放置による密着強度の低下が無視できるとされる。 Patent Document 2 is known as an improvement of the plating method. According to the publication, the surface of the polyimide film is treated with an aqueous solution of a permanganate such as sodium permanganate or potassium permanganate or a hypochlorite such as sodium hypochlorite or potassium hypochlorite. The surface treatment method of the polyimide film to be hydrophilized, and the treated surface is electrolessly plated to form a nickel or cobalt thin metal layer, and in some cases further electrolessly plated to form a copper layer and then electroplated. The copper polyimide substrate on which the copper layer is formed is considered to have a negligible decrease in adhesion strength when left for a long time in a high temperature environment.

しかし、上記の公報に記載されているポリイミドフィルムはピロメリット酸系のカプトン(東レ・デュポン社)であり、この発明者らが前記の表面処理方法をビフェニルテトラカルボン酸系のポリイミドフィルムに適用したところ、効果がないことが明らかになった。 However, the polyimide film described in the above publication is pyromellitic acid-based Kapton (Toray DuPont), and the inventors applied the surface treatment method to a biphenyltetracarboxylic acid-based polyimide film. However, it became clear that there was no effect.

特許文献1 米国特許第4543295号公報
特許文献1 特開平6−21157号公報
Patent Document 1 US Pat. No. 4,543,295 Patent Document 1 JP-A-6-21157

この発明の目的は、ビフェニルテトラカルボン酸系のポリイミドフィルム表面に金属薄膜を形成した金属薄膜積層ポリイミドフィルムを加熱条件下あるいは加湿条件下に置いた後でも剥離強度の低下が少ないポリイミドフィルムの表面処理方法、および金属薄膜を有するポリイミドフィルムを提供することである。 The object of the present invention is to treat the surface of a polyimide film with little decrease in peel strength even after a metal thin film laminated polyimide film having a metal thin film formed on the surface of a biphenyltetracarboxylic acid-based polyimide film is placed under heating or humidification conditions. A method and a polyimide film having a metal thin film.

すなわち、この発明は、ビフェニルテトラカルボン酸成分を有するポリイミドフィルムの表面を過マンガン酸カリウムおよび/または過マンガン酸ナトリウムと水酸化カリウムおよび/または水酸化ナトリウムとを含む溶液で浸漬処理した後、酸処理することによって金属との接着力を改善することを特徴とする表面処理方法に関する。 That is, according to the present invention, after the surface of a polyimide film having a biphenyltetracarboxylic acid component is immersed in a solution containing potassium permanganate and / or sodium permanganate and potassium hydroxide and / or sodium hydroxide, It is related with the surface treatment method characterized by improving the adhesive force with a metal by processing.

また、この発明は、前記の表面処理方法によって金属との接着力を改善したポリイミドフィルムに、蒸着法もしくは蒸着法とメッキ法との組み合わせによって金属膜を形成してなる金属薄膜を有するポリイミドフィルムに関する。 The present invention also relates to a polyimide film having a metal thin film formed by forming a metal film by a vapor deposition method or a combination of a vapor deposition method and a plating method on a polyimide film having improved adhesion to a metal by the surface treatment method described above. .

この発明においては、ビフェニルテトラカルボン酸成分を有するポリイミドフィルムの表面を過マンガン酸カリウムおよび/または過マンガン酸ナトリウムと水酸化カリウムおよび/または水酸化ナトリウムとを含む溶液で浸析、吹き付けなどによって処理した後、酸処理することを組み合わせることが重要であり、これによってビフェニルテトラカルボン酸成分を有するポリイミドフィルムであっても、フィルム表面に金属薄膜を形成した金属薄膜積層ポリイミドフィルムを加熱条件下あるいは加湿条件下に置いた後の剥離強度の低下を少なくすることが可能となる。 In this invention, the surface of a polyimide film having a biphenyltetracarboxylic acid component is treated by leaching, spraying, or the like with a solution containing potassium permanganate and / or sodium permanganate and potassium hydroxide and / or sodium hydroxide. After that, it is important to combine the acid treatment, so that even a polyimide film having a biphenyltetracarboxylic acid component, a metal thin film laminated polyimide film having a metal thin film formed on the film surface is heated or humidified. It is possible to reduce the decrease in peel strength after being placed under conditions.

この発明によれば、ポリイミドフィルム表面に金属薄膜を形成した金属薄膜を有するポリイミドフィルムを加熱条件下または加湿条件下に置いた後でも比較的大きな剥離強度を維持するポリイミドフィルムが得られる。また、この発明によれば、加熱条件下または加湿条件下に置いた後でも比較的大きな剥離強度を維持する金属薄膜を有するポリイミドフィルムが得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a polyimide film that maintains a relatively large peel strength even after a polyimide film having a metal thin film having a metal thin film formed on the polyimide film surface is placed under heating or humidification conditions. Moreover, according to this invention, the polyimide film which has a metal thin film which maintains comparatively big peel strength even after putting on heating conditions or humidification conditions is obtained.

以下にこの発明の好ましい態様を列記する。
1)アルカリ過マンガン酸処理が、過マンガン酸カリウムおよび/または過マンガン酸ナトリウムを10〜100g/Lの濃度と水酸化カリウムおよび/または水酸化ナトリウムを10〜100g/Lの濃度で含み20〜85℃の水溶液に10〜600秒間程度浸析して行われる前記の表面処理方法。
2)さらに表面をプラズマ処理する前記の表面処理方法。
The preferred embodiments of the present invention are listed below.
1) The alkaline permanganate treatment comprises potassium permanganate and / or sodium permanganate at a concentration of 10 to 100 g / L and potassium hydroxide and / or sodium hydroxide at a concentration of 10 to 100 g / L. The said surface treatment method performed by immersing for about 10 to 600 second in 85 degreeC aqueous solution.
2) The surface treatment method described above, wherein the surface is further subjected to plasma treatment.

3)ポリイミドフィルムが、ビフェニルテトラカルボン酸系の高耐熱性ポリイミド層の両面にビフェニルテトラカルボン酸系熱可塑性ポリイミド層が積層された多層ポリイミドフィルムである前記の表面処理方法。
4)蒸着法によって設けられる第一蒸着層金属が、ニッケル、クロム、コバルト、パラジウム、モリブデン、タングステン、チタン、ジルコニウムのいずれかで厚みが1〜30nmであり、第二金属層が蒸着法もしくは蒸着法とメッキ法によって設けられる金属がニッケル、コバルト、またはこれらの合金、Cuのいずれかで、厚みが0.1〜2.0μmであり、さらにメッキ法による最外層が厚みが0〜30μmの銅層である前記の金属薄膜を有するポリイミドフィルム。
3) The surface treatment method described above, wherein the polyimide film is a multilayer polyimide film in which a biphenyltetracarboxylic acid-based thermoplastic polyimide layer is laminated on both surfaces of a biphenyltetracarboxylic acid-based high heat-resistant polyimide layer.
4) The first vapor deposition layer metal provided by the vapor deposition method is nickel, chromium, cobalt, palladium, molybdenum, tungsten, titanium, or zirconium, and the thickness is 1 to 30 nm, and the second metal layer is the vapor deposition method or vapor deposition. The metal provided by the plating method and the plating method is nickel, cobalt, or an alloy thereof, or Cu, and the thickness is 0.1 to 2.0 μm, and the outermost layer by the plating method is copper having a thickness of 0 to 30 μm. A polyimide film having the metal thin film as a layer.

この発明においてはポリイミドフィルムとして、好適には3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(以下単にs−BPDAと略記することもある。)と4,4’−ジアミノジフェニルエ−テル(以下単にDADEと略記することもある。)と、場合によりさらにパラ−フェニレンジアミン(以下単にPPDと略記することもある。)、場合によりさらにピロメリット酸二無水物(以下単にPMDAと略記することもある。)と3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)とから製造される厚みが5〜120μmのs−BPDA−DADE系(s−BPDAおよびDADEを含有することを意味する。)ポリイミドフィルムが挙げられる。 In the present invention, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (hereinafter sometimes simply referred to as s-BPDA) and 4,4′-diaminodiphenyl are preferably used as the polyimide film. Ether (hereinafter sometimes abbreviated simply as DADE), optionally further para-phenylenediamine (hereinafter sometimes simply abbreviated as PPD), and optionally further pyromellitic dianhydride (hereinafter simply referred to as PMDA). ) And 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA) and a s-BPDA-DADE system (s-BPDA) having a thickness of 5 to 120 μm. And DADE.) Polyimide film.

前記のポリイミドフィルムの物性を損なわない範囲で、他の種類の芳香族テトラカルボン酸二無水物や芳香族ジアミン、例えば4,4’−ジアミノジフェニルメタン等を使用してもよい。また、前記の芳香族テトラカルボン酸二無水物や芳香族ジアミンの芳香環に置換基、たとえば水酸基、メチル基あるいはメトキシ基などを導入してもよい。 Other types of aromatic tetracarboxylic dianhydrides and aromatic diamines such as 4,4'-diaminodiphenylmethane may be used as long as the physical properties of the polyimide film are not impaired. In addition, a substituent such as a hydroxyl group, a methyl group, or a methoxy group may be introduced into the aromatic ring of the aromatic tetracarboxylic dianhydride or aromatic diamine.

特に、この発明におけるビフェニルテトラカルボン酸系ポリイミドフィルムとして、高耐熱性ポリイミド層の両面にTg(ガラス転移温度)が200〜300℃のビフェニルテトラカルボン酸系熱可塑性ポリイミド層が積層された多層ポリイミドフィルムが好適である。前記のビフェニルテトラカルボン酸系ポリイミドフィルムとしては、ビフェニルテトラカルボン酸系熱可塑性ポリイミド層の厚みが1〜10μmで、高耐熱性ポリイミド層の厚みが5〜120μmであり全体の厚みが7〜125μm程度であるビフェニルテトラカルボン酸系多層ポリイミドフィルムが高いレベルの寸法精度および剛性を有しており好適である。 In particular, as the biphenyltetracarboxylic acid-based polyimide film in the present invention, a multilayer polyimide film in which a biphenyltetracarboxylic acid-based thermoplastic polyimide layer having a Tg (glass transition temperature) of 200 to 300 ° C. is laminated on both surfaces of a high heat-resistant polyimide layer. Is preferred. The biphenyltetracarboxylic acid-based polyimide film has a biphenyltetracarboxylic acid-based thermoplastic polyimide layer thickness of 1 to 10 μm, a high heat-resistant polyimide layer thickness of 5 to 120 μm, and an overall thickness of about 7 to 125 μm. A biphenyltetracarboxylic acid-based multilayer polyimide film having a high level of dimensional accuracy and rigidity is preferable.

上記の高耐熱性ポリイミドとしては、単層のポリイミドフィルムの場合にガラス転移温度が約350℃未満程度の温度では確認不可能であるものが好ましく、特に線膨張係数(50〜200℃)(MD、TDおよびこれらの平均のいずれも)が5×10−6〜25×10−6cm/cm/℃であるものが好ましい。この高耐熱性ポリイミドは、最終的に得られるポリイミドフィルムの線膨張係数およびガラス転移温度が前記の範囲であれば任意のテトラカルボン酸成分および芳香族ジアミンを略1:1となるようにランダム重合、ブロック重合、ブレンド、あるいはあらかじめ2種類以上のポリアミック酸溶液を合成しておき各ポリアミック酸溶液を混合してポリアミック酸の再結合によって共重合体を得る、いずれの方法によっても得られる。 As the above-mentioned high heat-resistant polyimide, in the case of a single-layer polyimide film, those which cannot be confirmed at a glass transition temperature of less than about 350 ° C. are preferable, and in particular, the linear expansion coefficient (50 to 200 ° C.) (MD , TD, and average of these) are preferably 5 × 10 −6 to 25 × 10 −6 cm / cm / ° C. This highly heat-resistant polyimide is a random polymerization so that an arbitrary tetracarboxylic acid component and an aromatic diamine are approximately 1: 1 if the linear expansion coefficient and glass transition temperature of the finally obtained polyimide film are within the above ranges. It can be obtained by block polymerization, blending, or any method in which two or more kinds of polyamic acid solutions are synthesized in advance and the respective polyamic acid solutions are mixed to obtain a copolymer by recombination of the polyamic acids.

その中でも特に、高耐熱性ポリイミドとして、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とパラ−フェニレンジアミンと場合によりさらに4,4’−ジアミノジフェニルエ−テルと、場合によりさらにピロメリット酸二無水物(以下単にPMDAと略記することもある。)および/または3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)とから得られるs−BPDA−PPD系(s−BPDAおよびPPDを含有することを意味する。)ポリイミドフィルムが好適である。 Among them, in particular, as a high heat-resistant polyimide, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and para-phenylenediamine and optionally 4,4′-diaminodiphenyl ether Further, s-BPDA- obtained from pyromellitic dianhydride (hereinafter sometimes simply referred to as PMDA) and / or 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA) PPD-based (meaning containing s-BPDA and PPD) polyimide film is preferred.

前記の熱可塑性ポリイミドを与える芳香テトラカルボン酸成分としては、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(以下、a−BPDAと略記することもある。)および3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物が挙げられ、その一部をピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などで置き換えてもよい。 Examples of the aromatic tetracarboxylic acid component that gives the thermoplastic polyimide include 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (hereinafter sometimes abbreviated as a-BPDA) and 3,3. ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride is mentioned, and a part of it is replaced with pyromellitic dianhydride, 3,3', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, etc. Also good.

また、熱可塑性ポリイミドを与える芳香族ジアミンとしては、4,4’−ジアミノジフェニルエ−テル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシベンゼン)、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェニル)ジフェニルエ−テル、4,4’−ビス(4−アミノフェニル)ジフェニルメタン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ジフェニルエ−テル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ジフェニルメタン、2,2−ビス〔4−(アミノフェノキシ)フェニル〕プロパンなどの複数のベンゼン環を有する柔軟な芳香族ジアミンを挙げることができる。 Examples of aromatic diamines that give thermoplastic polyimide include 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenylmethane, and 2,2-bis (4-aminophenyl). ) Propane, 1,3-bis (4-aminophenoxybenzene), 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenyl) diphenyl ether, 4,4 ′ -Bis (4-aminophenyl) diphenylmethane, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) diphenyl ether, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) diphenylmethane, 2,2-bis [4- ( Mention may be made of flexible aromatic diamines having a plurality of benzene rings such as aminophenoxy) phenyl] propane.

前記芳香族ジアミンの一部を、1,4−ジアミノブタン、1,6−ジアミノヘキサン、1,8−ジアミノオクタン、1,10−ジアミノデカン、1,12−ジアミノドデカンなどの脂肪族ジアミン、ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサンなどのジアミノジシロキサンによって置き換えてもよい。また、前記の熱可塑性ポリイミドのアミン末端を封止するためにジカルボン酸類、例えば、無水フタル酸およびその置換体、ヘキサヒドロ無水フタル酸およびその置換体、無水コハク酸およびその置換体やそれらの誘導体など、特に、無水フタル酸を使用してもよい。 A part of the aromatic diamine is mixed with aliphatic diamine such as 1,4-diaminobutane, 1,6-diaminohexane, 1,8-diaminooctane, 1,10-diaminodecane, 1,12-diaminododecane, bis It may be replaced by diaminodisiloxane such as (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane. In addition, dicarboxylic acids such as phthalic anhydride and substituted products thereof, hexahydrophthalic anhydride and substituted products thereof, succinic anhydride and substituted products and derivatives thereof, etc. are used to seal the amine terminal of the thermoplastic polyimide. In particular, phthalic anhydride may be used.

前記の各ポリイミドは、前記各成分と、さらに場合により他のテトラカルボン酸二無水物および他のジアミンとを、有機溶媒中、約100℃以下、特に20〜60℃の温度で反応させてポリアミック酸の溶液とし、このポリアミック酸の溶液をド−プ液として使用できる。この発明におけるポリイミドフィルムを得るためには、前記の有機溶媒中、酸の全モル数(テトラ酸二無水物とジカルボン酸の総モルとして)の使用量がジアミン(モル数として)に対する比として、好ましくは0.92〜1.1、特に0.98〜1.1、そのなかでも特に0.99〜1.1であるような割合が好ましい。 Each of the polyimides described above is prepared by reacting the above components with other tetracarboxylic dianhydrides and other diamines in an organic solvent at a temperature of about 100 ° C. or less, particularly 20 to 60 ° C. An acid solution can be used as the dope solution. In order to obtain the polyimide film in the present invention, in the above organic solvent, the total amount of acids (as the total moles of tetraacid dianhydride and dicarboxylic acid) used as a ratio to the diamine (as moles) A ratio of 0.92 to 1.1, particularly 0.98 to 1.1, and particularly 0.99 to 1.1 is particularly preferable.

また、ポリアミック酸のゲル化を制限する目的でリン系安定剤、例えば亜リン酸トリフェニル、リン酸トリフェニル等をポリアミック酸重合時に固形分(ポリマ−)濃度に対して0.01〜1%の範囲で添加することができる。また、イミド化促進の目的で、ド−プ液中に塩基性有機化合物系触媒を添加することができる。例えば、イミダゾ−ル、2−イミダゾ−ル、1,2−ジメチルイミダゾ−ル、2−フェニルイミダゾ−ルなどをポリアミック酸(固形分)に対して0.01〜20重量%、特に0.5〜10重量%の割合で使用することができる。これらは比較的低温でポリイミドフィルムを形成するため、イミド化が不十分となることを避けるために使用する。 Further, for the purpose of limiting the gelation of polyamic acid, phosphorus stabilizers such as triphenyl phosphite and triphenyl phosphate are 0.01 to 1% based on the solid content (polymer) concentration during polyamic acid polymerization. It can be added in the range of. For the purpose of promoting imidization, a basic organic compound-based catalyst can be added to the dope solution. For example, imidazole, 2-imidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-phenylimidazole and the like are 0.01 to 20% by weight, particularly 0.5% with respect to the polyamic acid (solid content). It can be used at a ratio of -10% by weight. Since these form a polyimide film at a relatively low temperature, they are used to avoid imidation becoming insufficient.

また、熱可塑性ポリイミド原料ド−プに有機アルミニウム化合物、無機アルミニウム化合物または有機錫化合物を添加してもよい。例えば水酸化アルミニウム、アルミニウムトリアセチルアセトナ−トなどをポリアミック酸(固形分)に対してアルミニウム金属として1ppm以上、特に1〜1000ppmの割合で添加することができる。 Further, an organoaluminum compound, an inorganic aluminum compound or an organotin compound may be added to the thermoplastic polyimide raw material dope. For example, aluminum hydroxide, aluminum triacetylacetonate, or the like can be added in an amount of 1 ppm or more, particularly 1 to 1000 ppm as an aluminum metal with respect to polyamic acid (solid content).

前記のポリアミック酸を得るために使用する有機溶媒は、高耐熱性ポリイミドおよび熱可塑性ポリイミドのいずれに対しても、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、N−メチルカプロラクタム、クレゾ−ル類などが挙げられる。これらの有機溶媒は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The organic solvent used to obtain the polyamic acid is N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide for both high heat-resistant polyimide and thermoplastic polyimide. N, N-diethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide, N-methylcaprolactam, cresols and the like. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.

前記の多層ポリイミドフィルムの製造においては、好適には共押出し−流延製膜法、例えば上記の高耐熱性ポリイミドのポリアミック酸溶液の片面あるいは両面に熱可塑性ポリイミドまたはその前駆体の溶液を共押出して、これをステンレス鏡面、ベルト面等の支持体面上に流延塗布し、100〜200℃で半硬化状態またはそれ以前の乾燥状態とする方法が好適である。この半硬化状態またはそれ以前の状態とは、加熱および/または化学イミド化によって自己支持性の状態にあることを意味する。 In the production of the multilayer polyimide film, a coextrusion-casting method, for example, a thermoplastic polyimide or a precursor solution thereof is coextruded on one or both sides of the polyamic acid solution of the high heat resistance polyimide described above. Then, a method of casting this on a support surface such as a stainless steel mirror surface or a belt surface, and making it a semi-cured state or a dried state before it at 100 to 200 ° C. is suitable. This semi-cured state or an earlier state means that it is in a self-supporting state by heating and / or chemical imidization.

前記高耐熱性ポリイミドを与えるポリアミック酸の溶液と熱可塑性ポリイミドを与えるポリアミック酸の溶液との共押出しは、例えば特開平3−180343号公報(特公平7−102661号公報)に記載の共押出法によって三層の押出し成形用ダイスに供給し、支持体上にキャストしておこなうことができる。 The coextrusion of the polyamic acid solution that gives the high heat-resistant polyimide and the polyamic acid solution that gives the thermoplastic polyimide is, for example, a coextrusion method described in JP-A-3-180343 (Japanese Patent Publication No. 7-102661). Can be supplied to a three-layer extrusion die and cast on a support.

前記の高耐熱性ポリイミドを与える押出し物層の片面または両面に、熱可塑性ポリイミドを与えるポリアミック酸溶液を積層して多層フィルム状物を形成して乾燥後、熱可塑性ポリイミドのガラス転移温度以上で劣化が生じる温度以下の温度、好適には300〜500℃の温度(表面温度計で測定した表面温度)まで加熱して(好適にはこの温度で1〜60分間加熱して)乾燥およびイミド化して、高耐熱性ポリイミド層(基体層)の片面または両面、好適には両面に熱可塑性ポリイミドを有する多層ポリイミドフィルムを製造することができる。 A multilayer film is formed by laminating a polyamic acid solution that gives thermoplastic polyimide on one or both sides of the extrudate layer that gives the high heat-resistant polyimide, and then deteriorates above the glass transition temperature of the thermoplastic polyimide. Is heated to a temperature below the temperature at which the water is generated, preferably 300 to 500 ° C. (surface temperature measured with a surface thermometer) (preferably heated at this temperature for 1 to 60 minutes) and dried and imidized. A multilayer polyimide film having thermoplastic polyimide on one or both sides, preferably both sides, of the high heat-resistant polyimide layer (base layer) can be produced.

また、前記高耐熱性ポリイミド層の厚さは5〜120μm、特に5〜70μm、その中でも5〜40μmであることが好ましい。5μm未満では作成した多層ポリイミドフィルムの機械的強度、寸法安定性に問題が生じる。また120μmより厚くなると溶媒の除去、イミド化に難点が生じる。また、前記熱可塑性ポリイミド層の厚みは各々1〜10μm、特に2〜5μm程度が好ましい。1μm未満では接着性能が低下し、10μmを超えても使用可能であるがとくに効果はなく、むしろポリイミドフィルムの耐熱性が低下する。 The high heat-resistant polyimide layer has a thickness of 5 to 120 μm, particularly 5 to 70 μm, and preferably 5 to 40 μm. If the thickness is less than 5 μm, problems arise in the mechanical strength and dimensional stability of the produced multilayer polyimide film. On the other hand, when the thickness is more than 120 μm, there are difficulties in removing the solvent and imidization. The thermoplastic polyimide layer preferably has a thickness of 1 to 10 μm, particularly about 2 to 5 μm. If it is less than 1 μm, the adhesive performance is lowered, and even if it exceeds 10 μm, it can be used, but it is not particularly effective, but rather the heat resistance of the polyimide film is lowered.

また、多層ポリイミドフィルムは厚みが7〜125μm、その中でも7〜50μmであることが好ましい。7μm未満では作成したフィルムの取り扱いが難しく、125μmより厚くなると溶媒の除去、イミド化に難点が生じる。前記の共押出し−流延製膜法によれば、高耐熱性ポリイミド層とその片面または両面の熱可塑性ポリイミドとを強固に積層させることができ、良好な電気特性および機械特性を有する多層ポリイミドフィルムを得ることができる。 The multilayer polyimide film has a thickness of 7 to 125 μm, and preferably 7 to 50 μm. When the thickness is less than 7 μm, it is difficult to handle the prepared film. When the thickness is greater than 125 μm, there are difficulties in removing the solvent and imidization. According to the co-extrusion-casting film forming method, a high heat-resistant polyimide layer and a single-sided or double-sided thermoplastic polyimide can be firmly laminated, and a multilayer polyimide film having good electrical and mechanical properties Can be obtained.

この発明においては、前記のビフェニルテトラカルボン酸成分を有するポリイミドフィルムの表面を過マンガン酸カリウムおよび/または過マンガン酸ナトリウムと水酸化カリウムおよび/または水酸化ナトリウムとを含む溶液に浸析などで処理した後、酸処理することによって表面処理する。 In the present invention, the surface of the polyimide film having the biphenyltetracarboxylic acid component is treated by leaching into a solution containing potassium permanganate and / or sodium permanganate and potassium hydroxide and / or sodium hydroxide. Then, a surface treatment is performed by acid treatment.

前記の浸析処理において、過マンガン酸カリウムおよび/または過マンガン酸ナトリウムを10〜100g/Lの濃度と水酸化カリウムおよび/または水酸化ナトリウムを10〜100g/Lの濃度で含み20〜85℃の水溶液に10〜600秒間程度前記ポリイミドフィルムを浸析して行うことが好ましい。浸析処理の前にジエチレングリコ−ルモノブチルエ−テル(25%)とエチレングリコ−ル(10%)と水酸化ナトリウム(1〜10g/L)との混合水溶液などで表面を膨潤化する処理を入れてもかまわない。また、前記の浸析処理はバッチ法でも行うことができるが、連続的に行うことが好ましい。 In the above leaching treatment, potassium permanganate and / or sodium permanganate at a concentration of 10 to 100 g / L and potassium hydroxide and / or sodium hydroxide at a concentration of 10 to 100 g / L are contained at 20 to 85 ° C. Preferably, the polyimide film is immersed in an aqueous solution of about 10 to 600 seconds. Before the leaching treatment, the surface is swollen with a mixed aqueous solution of diethylene glycol monobutyl ether (25%), ethylene glycol (10%) and sodium hydroxide (1 to 10 g / L). It doesn't matter. Moreover, although the said leaching process can also be performed by a batch method, it is preferable to perform continuously.

前記の方法によって浸析処理し、次いで酸処理してポリイミドフィルム表面を中和する。前記の酸処理の条件については特に制限はないが、硫酸、塩酸、硝酸などの無機酸や酢酸、蟻酸などの有機酸、好適には硫酸で処理し、好適には水洗浄して処理を完了する。前記の表面処理に続いて、第一層金属薄膜を形成する直前に、さらに表面をプラズマ処理することにより、フィルム表面を清浄化して金属との接着力をさらに改善することが好ましい。 A leaching treatment is performed by the above-described method, and then an acid treatment is performed to neutralize the polyimide film surface. The conditions for the acid treatment are not particularly limited, but the treatment is completed with an inorganic acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid or nitric acid, or an organic acid such as acetic acid or formic acid, preferably sulfuric acid, and preferably washed with water. To do. Following the surface treatment, it is preferable that the surface of the film is further subjected to plasma treatment immediately before forming the first layer metal thin film to clean the film surface and further improve the adhesion to the metal.

この発明においては、前記の表面処理方法によって金属との接着力を改善したポリイミドフィルムの表面処理面に、蒸着法または蒸着法と無電解メッキおよび/または電気メッキのメッキ法との組み合わせによって金属膜を形成して、金属薄膜を有するポリイミドフィルムを得ることができる。 In the present invention, a metal film is formed on the surface-treated surface of the polyimide film whose adhesion to metal has been improved by the surface treatment method described above by a vapor deposition method or a combination of a vapor deposition method and an electroless plating and / or electroplating method. The polyimide film which has a metal thin film can be obtained.

この発明において、前記ポリイミドフィルムの表面処理面への金属蒸着は、第一蒸着金属層と順次積層される金属膜からなる第二金属層との2層から形成してもよい。前記ポリイミドフィルムの表面処理面に蒸着する第一蒸着金属層を構成する金属としては、ポリイミドと他に順次積層される第二蒸着層との密着性を強固にするもの、熱による拡散がなく、強固であること、薬品性や耐熱性が良いこと等が重要である。このため、ニッケル、クロム、コバルト、パラジウム、モリブデン、タングステン、チタン、ジルコニウムの群から選択した1種以上を用いることが好適である。 In this invention, the metal vapor deposition onto the surface-treated surface of the polyimide film may be formed from two layers of a first vapor deposition metal layer and a second metal layer composed of a metal film sequentially laminated. As the metal constituting the first vapor-deposited metal layer deposited on the surface-treated surface of the polyimide film, there is no diffusion due to heat, one that strengthens the adhesion between the polyimide and the second vapor-deposited layer sequentially laminated, It is important to be strong and have good chemical properties and heat resistance. For this reason, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of nickel, chromium, cobalt, palladium, molybdenum, tungsten, titanium, and zirconium.

前記の場合、第一蒸着金属層の蒸着膜厚は、1〜30nmの範囲が好適である。これらの範囲において接着力の増強および熱負荷後の耐久性を保持することが必要である。前記蒸着膜厚が1nm未満では、ポリイミドフィルムとの密着性が不足し、耐薬品性、耐熱性も不十分となるため好ましくない。一方、蒸着膜厚が30nmを越えると、第一蒸着金属層の内部で凝集破壊を起こし、接着力の低下を引き起こす。またエッチングの効率の面でも好ましくない。 In the above case, the deposition film thickness of the first deposited metal layer is preferably in the range of 1 to 30 nm. In these ranges, it is necessary to increase the adhesive strength and maintain the durability after heat load. If the vapor deposition film thickness is less than 1 nm, the adhesion to the polyimide film is insufficient, and the chemical resistance and heat resistance are insufficient, which is not preferable. On the other hand, if the deposited film thickness exceeds 30 nm, cohesive failure occurs inside the first deposited metal layer, causing a decrease in adhesive strength. Further, it is not preferable in terms of etching efficiency.

この発明の表面処理法によれば、フィルム表面に図1のSEM観察図で示すように多数の凹凸が形成される。このため、第一蒸着金属層はポリイミドフィルム表面処理面(片面または両面)に、フィルムの表面より内にむけた厚み方向に、蒸着金属がフィルムに混在するように形成されることが接着力の増強および熱負荷後の耐久性を保持するのに必要である。ポリイミドフィルムの表面から好適には1nm以上、より好ましくは、2nm以上の深部より蒸着金属がフィルムに混在するように形成される。この蒸着金属がポリイミドフィルム中より形成されることによる投錨効果により、形成する蒸着層が強固なものとなると考えられる。 According to the surface treatment method of the present invention, a large number of irregularities are formed on the film surface as shown in the SEM observation diagram of FIG. For this reason, the first vapor-deposited metal layer is formed on the polyimide film surface-treated surface (one side or both sides) so that the vapor-deposited metal is mixed in the film in the thickness direction from the surface of the film. It is necessary to maintain durability after strengthening and heat loading. From the surface of the polyimide film, it is preferably formed so that the deposited metal is mixed in the film from a deep part of 1 nm or more, more preferably 2 nm or more. It is considered that the deposited layer to be formed becomes strong due to the anchoring effect by forming the deposited metal from the polyimide film.

第一蒸着金属層は、ポリイミドフィルムの表面処理面(片面または両面)に好適には加熱蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法、イオンアシスト法で蒸着させて形成する。前記の第一蒸着層金属の蒸着条件として、蒸着膜を形成する時の真空度は、予め5×10−4Pa以下の高真空とすることが好ましい。スパッタリング法の場合、ガス圧は5Pa以下とすることが加工安定性と膜の緻密化の観点から好ましい、さらに5×10−1Pa以下に保持することが好ましい。用いられるガス種はアルゴン、ネオン、クリプトン、ヘリウム等の稀ガスの他に窒素、水素も採用できるが、アルゴン、窒素が安価でより好ましい。 The first vapor-deposited metal layer is preferably formed by vapor deposition on the surface-treated surface (one side or both sides) of the polyimide film by a heating vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or an ion assist method. As a vapor deposition condition for the first vapor deposition layer metal, it is preferable that the degree of vacuum when forming the vapor deposition film is a high vacuum of 5 × 10 −4 Pa or less in advance. For sputtering, the gas pressure is preferably from the viewpoint of densification processing stability and film to not more than 5 Pa, it is preferable to hold the following further 5 × 10 -1 Pa. As the gas species to be used, nitrogen and hydrogen can be adopted in addition to rare gases such as argon, neon, krypton, and helium, but argon and nitrogen are more preferable because they are inexpensive.

蒸着直前にフィルム温度を予め30〜280℃の範囲に温めることがフィルムに吸着した水分による金属膜の酸化防止、膜の緻密化と均一化を高めるために好ましい。さらに30〜120℃とするのがより好ましい。280℃を越えると加工後に未冷却からくるブロッキング、加工中のしわの発生などで好ましくない。この加熱は加熱ロ−ルや蒸着直前での加熱用ヒ−タ−を用いてもかまわない。また、加熱後第一層金属薄膜を形成する直前に、さらに表面をプラズマ処理することにより、フィルム表面の清浄化を行い金属との接着力をさらに改善することが好ましい。 It is preferable to warm the film temperature in the range of 30 to 280 ° C. in advance immediately before the vapor deposition in order to prevent the metal film from being oxidized by moisture adsorbed on the film and to increase the density and uniformity of the film. Furthermore, it is more preferable to set it as 30-120 degreeC. If it exceeds 280 ° C., it is not preferable because of blocking from uncooled after processing and generation of wrinkles during processing. For this heating, a heating roll or a heating heater just before vapor deposition may be used. Further, it is preferable that the surface of the film is further subjected to plasma treatment immediately before the first-layer metal thin film is formed after heating to further improve the adhesion with the metal by cleaning the film surface.

前記第一蒸着金属層上に銅の第二蒸着層を形成する場合、銅の第二蒸着層はスパッタリング法、イオンプレ−ティング法、電子ビ−ム蒸着法等で銅を蒸着して形成する。銅の第二蒸着層厚は10nm〜5μmの範囲が好ましく、100〜500nmの範囲がより好ましい。蒸着膜厚は10nm未満では、メッキ用の金属下地層として充分に果たせないので好ましくない。また、5μmを越えるとコストが上昇するので好ましくない。 In the case of forming a second deposited layer of copper on the first deposited metal layer, the second deposited layer of copper is formed by depositing copper by a sputtering method, an ion plating method, an electron beam deposition method or the like. The thickness of the second deposited layer of copper is preferably in the range of 10 nm to 5 μm, and more preferably in the range of 100 to 500 nm. If the deposited film thickness is less than 10 nm, it is not preferable because it cannot be sufficiently fulfilled as a metal underlayer for plating. On the other hand, if the thickness exceeds 5 μm, the cost increases.

第一蒸着金属層と第二蒸着層の蒸着加工はフィルム走行中に、順次連続しても非連続で実施してもかまわない。たとえば、一旦第一蒸着金属層を施した該蒸着ポリイミドフィルムを逆方向に搬送して次の第二蒸着層の蒸着を行ってもかまわない。ただし、第一金属層を蒸着後に一度真空系を解放してしまうのは、第一金属層が酸化してしまうため、接着力の点から好ましくない。 The vapor deposition processing of the first vapor-deposited metal layer and the second vapor-deposited layer may be carried out sequentially or discontinuously during film running. For example, the vapor deposition polyimide film once provided with the first vapor deposition metal layer may be conveyed in the reverse direction to vapor deposit the next second vapor deposition layer. However, releasing the vacuum system once after the first metal layer is deposited is not preferable from the viewpoint of adhesive strength because the first metal layer is oxidized.

前記第二蒸着層を形成する時の真空度は、予め5×10−5Pa以下の高真空とすることが好ましい。スパッタリング法の場合、ガス圧は5Pa以下とすることが加工安定性と膜の緻密化の観点から好ましい。さらに5×10−1Pa以下に保持することが好ましい。蒸着時に使用するガス種はアルゴン、ネオン、クリプトン、ヘリウム等の稀ガスの他に窒素、水素も採用できるが、アルゴン、窒素が安価で好ましい。 The degree of vacuum when forming the second vapor deposition layer is preferably a high vacuum of 5 × 10 −5 Pa or less in advance. In the case of sputtering, the gas pressure is preferably 5 Pa or less from the viewpoint of processing stability and film densification. Furthermore, it is preferable to hold | maintain to 5 * 10 < -1 > Pa or less. As the gas species used for vapor deposition, nitrogen and hydrogen can be adopted in addition to rare gases such as argon, neon, krypton, and helium, but argon and nitrogen are preferred because they are inexpensive.

前記第二蒸着層上には、無電解メッキおよび/または電気メッキからなるメッキ法により、銅メッキ層を形成して導体層を厚くしてもかまわない。前記銅メッキ層のメッキ膜厚は0〜20μmの範囲が好ましい。20μmを越えると高密度配線においての線幅の精度が低下することや、部品実装での軽量、小型化の面で不利となる。またコストも上昇するので好ましくない。 On the second vapor deposition layer, a copper plating layer may be formed by a plating method including electroless plating and / or electroplating to thicken the conductor layer. The plating film thickness of the copper plating layer is preferably in the range of 0 to 20 μm. If it exceeds 20 μm, the accuracy of the line width in the high-density wiring is lowered, and it is disadvantageous in terms of light weight and downsizing in component mounting. Further, the cost increases, which is not preferable.

この発明の金属薄膜を有するポリイミドフィルムは、そのままあるいはロ−ル巻き、エッチング、および場合によりカ−ル戻し等の各処理を行った後、必要ならば所定の大きさに切断して、電子部品用基板として使用できる。例えば、FPC、TAB、多層FPC、フレックスリジッド基板の基板として好適に使用することができる。 The polyimide film having a metal thin film according to the present invention is subjected to various treatments such as roll winding, etching, and, in some cases, curling back, and then cut into a predetermined size if necessary. Can be used as a substrate. For example, it can be suitably used as a substrate of FPC, TAB, multilayer FPC, or flex-rigid substrate.

以下、この発明を実施例によりさらに詳細に説明する。以下の各例において、金属薄膜を有するポリイミドフィルムの剥離強度は、銅メッキ後24時間経過後の未処理、150℃で24時間放置、200℃で24時間放置、および121℃で2気圧の湿度100%の雰囲気で24時間放置(PCT24H)、の各々について、10mm幅に切り出したサンプルの90°剥離強度(50mm/分の速度で剥離)を測定した。ポリイミドフィルムの機械的物性は、ASTM D882によって測定した。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In each of the following examples, the peel strength of the polyimide film having a metal thin film is as follows: untreated after copper plating, 24 hours, 150 ° C. for 24 hours, 200 ° C. for 24 hours, and 121 ° C. for 2 atmospheres of humidity. The 90 ° peel strength (peel at a rate of 50 mm / min) of a sample cut into a width of 10 mm was measured for each of the samples that were left in a 100% atmosphere for 24 hours (PCT24H). The mechanical properties of the polyimide film were measured by ASTM D882.

参考例1
多層ポリイミドフィルムの作成
N−メチル−2−ピロリドン中でPPDとs−BPDAとを1:1のモル比で重合させて得たモノマ−濃度が18重量%の高耐熱性ポリイミド用ド−プと、N−メチル−2−ピロリドン中でDADEとs−BPDAとを1:1モル比で重合させて得たモノマ−濃度が18重量%の熱可塑性ポリイミド製造用ド−プとを三層押出し成形用ダイス(マルチマニホ−ルド型ダイス)を設けた製膜装置を使用し、金属製支持体上に流延し、150℃の熱風で連続的に乾燥し、固化フィルムを形成した。この固化フィルムを支持体から剥離した後、加熱炉で200℃から525℃まで徐々に昇温して溶媒の除去、イミド化を行って、三層押出しポリイミドフィルムを巻き取りロ−ルに巻き取って、三層押出しポリイミドフィルムを得た。
Reference example 1
Preparation of multilayer polyimide film A highly heat-resistant polyimide dope having a monomer concentration of 18% by weight obtained by polymerizing PPD and s-BPDA in a molar ratio of 1: 1 in N-methyl-2-pyrrolidone; Three-layer extrusion molding of a dope for producing thermoplastic polyimide having a monomer concentration of 18% by weight obtained by polymerizing DADE and s-BPDA in a 1: 1 molar ratio in N-methyl-2-pyrrolidone A film forming apparatus provided with a die for use (multi-manifold type die) was cast on a metal support and continuously dried with hot air at 150 ° C. to form a solidified film. After peeling the solidified film from the support, the temperature is gradually raised from 200 ° C. to 525 ° C. in a heating furnace to remove the solvent and imidize, and the three-layer extruded polyimide film is taken up on a take-up roll. Thus, a three-layer extruded polyimide film was obtained.

得られた三層押出しポリイミドフィルムは、次のような物性を示した。
厚み構成:3μm/44μm/3μm(合計50μm)
熱可塑性ポリイミドは、Tgが275℃であった。
体積抵抗>1×1015Ω・cm
この多層ポリイミドフィルムは、熱線膨張係数(50〜200℃:MD、TDとも)が10×10−6〜20×10−6×cm/cm/℃の範囲内であった。
The obtained three-layer extruded polyimide film exhibited the following physical properties.
Thickness configuration: 3 μm / 44 μm / 3 μm (total 50 μm)
The thermoplastic polyimide had a Tg of 275 ° C.
Volume resistance> 1 × 10 15 Ω · cm
This multilayer polyimide film had a thermal linear expansion coefficient (50 to 200 ° C .: both MD and TD) in the range of 10 × 10 −6 to 20 × 10 −6 × cm / cm / ° C.

実施例1
前記の多層ポリイミドフィルムを次の各工程によって、順次表面処理した。
1.処理1
過マンガン酸カリ:60g/Lと水酸化ナトリウム:45g/Lの水溶液に1分間浸漬後、水洗し、硫酸:50mL/Lで中和後、再度水洗を行い、浸漬処理を完了した。
2.処理2
スパッタリング装置に処理1で処理したフィルムを基板フォルダ−に設置後、2×10−4Pa以下の真空に排気後、アルゴンを導入し、0.67Paとした後、電極に13.56MHzの高周波電力500wで1分間プラズマ処理により表面のクリ−ニングを行った。
Example 1
The multilayer polyimide film was surface-treated sequentially by the following steps.
1. Process 1
After immersing in an aqueous solution of potassium permanganate: 60 g / L and sodium hydroxide: 45 g / L for 1 minute, washed with water, neutralized with sulfuric acid: 50 mL / L, washed again with water, and the immersion treatment was completed.
2. Process 2
After the film treated in the treatment 1 is placed in the substrate folder in the sputtering apparatus, after evacuation to a vacuum of 2 × 10 −4 Pa or less, argon is introduced to 0.67 Pa, and then the high frequency power of 13.56 MHz is applied to the electrode The surface was cleaned by plasma treatment at 500 w for 1 minute.

得られた表面処理フィルムを、次の工程によって金属膜形成した。
3.金属膜形成
前記の工程に連続して、アルゴン0.67Pa雰囲気下、10nmのクロム薄膜を形成後、0.4μmの銅薄膜を形成し、大気中に取り出した。さらに、酸性硫酸銅水溶液の電解メッキ液を用いて、金属膜が20μmとなるように銅メッキを施して、金属薄膜を有するポリイミドフィルムを得た。評価結果をまとめて表1に示す。
The obtained surface-treated film was formed into a metal film by the following process.
3. Metal film formation In succession to the above process, a 10 nm chromium thin film was formed in an argon 0.67 Pa atmosphere, and then a 0.4 μm copper thin film was formed and taken out into the atmosphere. Furthermore, using an electrolytic plating solution of an acidic copper sulfate aqueous solution, copper plating was performed so that the metal film had a thickness of 20 μm to obtain a polyimide film having a metal thin film. The evaluation results are summarized in Table 1.

実施例2、3
処理1で、過マンガン酸カリ:60g/Lと水酸化ナトリウム:45g/Lの水溶液に浸漬する時間を3分間(実施例2)、あるいは5分間(実施例3)に変えた他は実施例1と同様に実施して、ポリイミドフィルムを表面処理し、金属薄膜を有するポリイミドフィルムを得た。結果をまとめて表1に示す。
Examples 2 and 3
Example 1 except that the time of immersion in an aqueous solution of potassium permanganate: 60 g / L and sodium hydroxide: 45 g / L was changed to 3 minutes (Example 2) or 5 minutes (Example 3) in Treatment 1. In the same manner as in No. 1, the polyimide film was surface-treated to obtain a polyimide film having a metal thin film. The results are summarized in Table 1.

比較例1
処理1を行わなかった他は実施例1と同様にして、金属薄膜を有するポリイミドフィルムを得た。初期剥離強度は0.86kg/cmであったが、150℃、200℃の各処理および121℃で2気圧の湿度100%の雰囲気で24時間放置した後の各サンプルは剥離強度が著しく低下した。結果を表1に示す(処理時間0min)。
Comparative Example 1
A polyimide film having a metal thin film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the treatment 1 was not performed. Although the initial peel strength was 0.86 kg / cm, the peel strength of each sample after retreating at 150 ° C. and 200 ° C. and at 121 ° C. in an atmosphere of 2 atm humidity and 100% humidity for 24 hours significantly decreased. . The results are shown in Table 1 (processing time 0 min).

Figure 2010144179
Figure 2010144179

比較例2
ポリイミドフィルムとして、カプトンH(東レ・デュポン社)を使用した他は実施例1と同様にして、ポリイミドフィルムを表面処理した。処理1を行った後、フィルム表面の溶解が著しく、次の工程に進めなかった。
Comparative Example 2
The polyimide film was surface-treated in the same manner as in Example 1 except that Kapton H (Toray DuPont) was used as the polyimide film. After performing the treatment 1, the film surface was remarkably dissolved and could not proceed to the next step.

図1は、実施例1において処理1により表面処理したポリイミドフィルムのSEM観察図である。1 is an SEM observation view of the polyimide film surface-treated by treatment 1 in Example 1. FIG. 図2は、比較例1の未処理のポリイミドフィルムのSEM観察図である。FIG. 2 is an SEM observation view of an untreated polyimide film of Comparative Example 1.

Claims (6)

ビフェニルテトラカルボン酸成分を有するポリイミドフィルムの表面を過マンガン酸カリウムおよび/または過マンガン酸ナトリウムと水酸化カリウムおよび/または水酸化ナトリウムとを含む溶液で浸漬処理した後、酸処理することによって金属との接着力を改善することを特徴とする表面処理方法。 The surface of the polyimide film having a biphenyltetracarboxylic acid component is immersed in a solution containing potassium permanganate and / or sodium permanganate and potassium hydroxide and / or sodium hydroxide, and then treated with an acid to treat the metal. The surface treatment method characterized by improving the adhesive force of. 浸漬処理が、過マンガン酸カリウムおよび/または過マンガン酸ナトリウムを10〜100g/Lの濃度で含みかつ水酸化カリウムおよび/または水酸化ナトリウムを10〜100g/Lの濃度で含み20〜85℃の水溶液に10〜600秒間程度浸析して行われる請求項1または2に記載の表面処理方法。 The dipping treatment comprises potassium permanganate and / or sodium permanganate at a concentration of 10 to 100 g / L and potassium hydroxide and / or sodium hydroxide at a concentration of 10 to 100 g / L and 20 to 85 ° C. The surface treatment method according to claim 1, wherein the surface treatment is performed by immersing in an aqueous solution for about 10 to 600 seconds. 酸処理した後、さらに表面をプラズマ処理する請求項1に記載の表面処理方法。 The surface treatment method according to claim 1, further comprising plasma-treating the surface after the acid treatment. ポリイミドフィルムが、ビフェニルテトラカルボン酸系の高耐熱性ポリイミド層の片面または両面にビフェニルテトラカルボン酸系熱可塑性ポリイミド層が積層された多層ポリイミドフィルムである請求項1〜3のいずれかに記載の表面処理方法。 The surface according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyimide film is a multilayer polyimide film in which a biphenyltetracarboxylic acid-based thermoplastic polyimide layer is laminated on one side or both sides of a biphenyltetracarboxylic acid-based high heat-resistant polyimide layer. Processing method. 請求項1〜4のいずれかに記載の表面処理方法によって金属との接着力を改善したポリイミドフィルムに、蒸着法もしくは蒸着法とメッキ法との組み合わせによって金属膜を形成してなる金属薄膜を有するポリイミドフィルム。 5. A polyimide film having improved adhesion to metal by the surface treatment method according to claim 1, and having a metal thin film formed by forming a metal film by a vapor deposition method or a combination of a vapor deposition method and a plating method. Polyimide film. 蒸着法によって設けられる第一蒸着層金属が、ニッケル、クロム、コバルト、パラジウム、モリブデン、タングステン、チタン、ジルコニウムのいずれかで厚みが1〜30nmであり、第二金属層が蒸着法もしくは蒸着法とメッキ法によって設けられる金属がニッケル、コバルト、またはこれらの合金、銅のいずれかで、厚みが0.1〜2.0μmであり、さらにメッキ法による最外層が厚みが0〜30μmの銅層である請求項4に記載の金属薄膜を有するポリイミドフィルム。 The first vapor deposition layer metal provided by the vapor deposition method is any one of nickel, chromium, cobalt, palladium, molybdenum, tungsten, titanium, zirconium, and has a thickness of 1 to 30 nm, and the second metal layer is a vapor deposition method or a vapor deposition method. The metal provided by the plating method is nickel, cobalt, or an alloy thereof, or copper, the thickness is 0.1 to 2.0 μm, and the outermost layer by the plating method is a copper layer having a thickness of 0 to 30 μm. A polyimide film having the metal thin film according to claim 4.
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