JP2011104815A - Laminate and method for producing laminate - Google Patents

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Toshinori Kashiwagi
利典 柏木
Mutsuhiro Maruyama
睦弘 丸山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminate which has high adhesion between a thin metal film and a substrate and is improved in thermal deterioration with passage of time in adhesive strength and a method for producing the laminate. <P>SOLUTION: The laminate 10 includes the insulating substrate 11, an insulating resin layer 12 formed on the insulating substrate 11, and a thin metal film layer 13 which is formed on the insulating resin layer 12 and includes a metal oxide 14 on a contact interface with at least the insulating substrate 11. The insulating resin layer 12 includes a thermoplastic polyimide containing a diamine component having a biphenyl skeleton. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、プリント配線板などの電気配線回路基板に好適に用いられる積層体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a laminate suitably used for an electric wiring circuit board such as a printed wiring board and a method for manufacturing the same.

従来、基板上に金属薄膜を形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法、メッキ法、金属ペースト法などが知られている。   Conventionally, vacuum deposition, sputtering, CVD, plating, metal paste, and the like are known as methods for forming a metal thin film on a substrate.

メッキ法では、導電性を有する基材の上に、比較的容易に金属薄膜を形成することが可能である。しかしながら、絶縁基材の上に金属薄膜を形成する場合には、導電層をはじめに形成する必要があるため、そのプロセスが煩雑なものになるという問題がある。また、メッキ法は溶液中での反応を利用するため、大量の廃液が副生し、この廃液処理に多大な手間とコストがかかるという問題があると共に、得られる金属薄膜の基板への密着性が充分ではない。   In the plating method, a metal thin film can be formed relatively easily on a conductive base material. However, when forming a metal thin film on an insulating substrate, it is necessary to form a conductive layer first, and thus there is a problem that the process becomes complicated. In addition, since the plating method uses a reaction in a solution, a large amount of waste liquid is produced as a by-product, and there is a problem that this waste liquid treatment requires a lot of labor and cost, and the adhesion of the resulting metal thin film to the substrate Is not enough.

真空蒸着法、スパッタリング法及びCVD法などの気相法では、通常金属薄膜形成前に基板表面にはプラズマ処理などの表面処理がなされるが、この表面処理によって基板がダメージを受ける場合がある。例えば、ポリイミドフィルムをプラズマ処理すると、表面層のイミド環が開裂し、酸素濃度条件の違いによって、酸素官能基や窒素官能基が生成することが開示されている。特許文献1には、酸素濃度(1〜10)×10−6Paの条件でプラズマ処理を行った後、銅を蒸着することによって窒素官能基と銅との相互作用によって初期の接着強度が1kN/m程度の積層体が得られることが開示されている。しかしながら、ポリイミドが変性して生成する窒素官能基の存在は、ポリイミドフィルムの耐熱性の低下や、吸湿性の増大など、フィルム物性が低下するという懸念がある。 In a vapor phase method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, and a CVD method, surface treatment such as plasma treatment is usually performed on the surface of the substrate before forming the metal thin film, but the substrate may be damaged by this surface treatment. For example, it is disclosed that when a polyimide film is subjected to plasma treatment, an imide ring of a surface layer is cleaved, and oxygen functional groups and nitrogen functional groups are generated depending on a difference in oxygen concentration conditions. In Patent Document 1, after performing plasma treatment under the condition of oxygen concentration (1 to 10) × 10 −6 Pa, the initial adhesive strength is 1 kN due to the interaction between the nitrogen functional group and copper by vapor deposition of copper. It is disclosed that a laminate of about / m can be obtained. However, the presence of a nitrogen functional group generated by modification of polyimide has a concern that film physical properties are lowered such as a decrease in heat resistance of the polyimide film and an increase in hygroscopicity.

金属ペースト法は、金属フィラーを分散させた溶液を絶縁基板上に塗布し、加熱処理して金属薄膜を得る方法である。この金属ペースト法は、真空装置などの特別な装置を必要とせず、プロセスが簡易であるという利点を有するが、金属フィラーを溶融するには、通常、1000℃以上の高温を必要とする。このため、基材としてはセラミック基材などの耐熱性を有するものに限られる。また、基材が熱で損傷したり、加熱により生じた残留応力により基材が損傷を受けやすいという懸念がある。さらに、得られる金属薄膜の基板への密着性が充分ではない。   The metal paste method is a method in which a metal thin film is obtained by applying a solution in which a metal filler is dispersed onto an insulating substrate, and performing heat treatment. This metal paste method does not require a special apparatus such as a vacuum apparatus and has an advantage that the process is simple. However, in order to melt the metal filler, a high temperature of 1000 ° C. or higher is usually required. For this reason, as a base material, it is restricted to what has heat resistance, such as a ceramic base material. Moreover, there is a concern that the base material is damaged by heat, or that the base material is easily damaged by residual stress generated by heating. Furthermore, the adhesion of the resulting metal thin film to the substrate is not sufficient.

特許文献2には、金属粉及び反応性有機媒体からなる混合物を可溶性ポリイミドなどの拡散および接着障壁である塗布層上に塗布し、加熱処理することにより、基板への固着性が向上することが開示されている。具体的には、銅粉及び銅系反応性有機媒体からなる混合物から銅膜を形成する場合、銅の酸化を防ぐため、保護雰囲気(酸素濃度3ppm未満の窒素雰囲気あるいは水素を含む還元性雰囲気)中での加熱処理が好ましく、その場合には、テープテストをクリアする程度の固着性が得られることが例示されている。しかしながら、特許文献2に開示された積層体の接着強度は約1kN/m程度であり、充分なものではない。また、2μm〜10μmの金属粉を用いるため、金属膜と基板との界面粗度が大きく、金属膜をフォトリソグラフィーによって配線形成を行う用途においては、微細配線の形成が難しいという懸念もある。   In Patent Document 2, a mixture composed of a metal powder and a reactive organic medium is applied onto a coating layer that is a diffusion and adhesion barrier such as a soluble polyimide, and heat treatment is performed, whereby adhesion to a substrate is improved. It is disclosed. Specifically, when forming a copper film from a mixture of copper powder and a copper-based reactive organic medium, a protective atmosphere (a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of less than 3 ppm or a reducing atmosphere containing hydrogen) is used to prevent copper oxidation. Heat treatment in the inside is preferable, and in that case, it is exemplified that the fixing property to the extent that the tape test is cleared can be obtained. However, the adhesive strength of the laminate disclosed in Patent Document 2 is about 1 kN / m, which is not sufficient. In addition, since metal powder of 2 μm to 10 μm is used, the interface roughness between the metal film and the substrate is large, and there is a concern that it is difficult to form fine wiring in applications where the metal film is formed by photolithography.

一方、金属フィラーの粒径を低減することによって、金属ペーストの焼成温度を低減する技術は公知である。例えば、特許文献3には粒径100nm以下の金属微粒子を分散した分散体を用いて金属薄膜を直接、絶縁基板上に形成する方法が開示されている。しかしながら、この方法で作成した金属薄膜の絶縁基板への密着性も充分ではない。さらに、ここで用いられている100nm以下の金属粒子の製造方法は、低圧雰囲気で揮発した金属蒸気を急速冷却する方法であるために大量生産が難しく、したがって、金属フィラーのコストが高くなるという問題を有している。   On the other hand, a technique for reducing the firing temperature of the metal paste by reducing the particle size of the metal filler is known. For example, Patent Document 3 discloses a method of forming a metal thin film directly on an insulating substrate using a dispersion in which metal fine particles having a particle size of 100 nm or less are dispersed. However, the adhesion of the metal thin film prepared by this method to the insulating substrate is not sufficient. Further, the method for producing metal particles of 100 nm or less used here is a method for rapidly cooling metal vapor volatilized in a low-pressure atmosphere, so that mass production is difficult, and therefore the cost of the metal filler is increased. have.

金属酸化物フィラーを分散させた金属酸化物ペーストを用いて、金属薄膜を直接、絶縁基板上に形成する方法も知られている。特許文献4には、結晶性高分子を含み、粒径300nm以下の金属酸化物を分散させた金属酸化物ペーストを加熱し、結晶性高分子を分解させて金属薄膜を得る方法が開示されている。しかしながら、この方法では、300nm以下の金属酸化物を結晶性高分子中にあらかじめ分散させる必要があり、非常な手間を必要とするのに加えて、結晶性高分子を分解するのに400℃〜900℃の高温を必要とする。このため、使用可能な基材には、その温度以上の耐熱性が必要とされ、使用可能な基材の種類が制限される問題がある。また、得られる金属薄膜の基板への密着性も充分ではない。   A method of forming a metal thin film directly on an insulating substrate using a metal oxide paste in which a metal oxide filler is dispersed is also known. Patent Document 4 discloses a method for obtaining a metal thin film by heating a metal oxide paste containing a crystalline polymer and dispersing a metal oxide having a particle size of 300 nm or less to decompose the crystalline polymer. Yes. However, in this method, it is necessary to disperse a metal oxide of 300 nm or less in the crystalline polymer in advance, and in addition to requiring a great effort, in order to decompose the crystalline polymer, 400 ° C. to A high temperature of 900 ° C. is required. For this reason, the base material which can be used needs the heat resistance more than the temperature, and there exists a problem in which the kind of base material which can be used is restrict | limited. Further, the adhesion of the obtained metal thin film to the substrate is not sufficient.

これらの課題を解決する金属薄膜の製造方法として、すでに本出願人は、安価な金属酸化物フィラーを分散させた分散体を基材上に塗布し、比較的低温での加熱処理によって金属薄膜を得るという方法を開示している(特許文献5)。この方法によって基板上に密着性が高く、薄い銅などの金属薄膜を容易に形成することが可能であり、ポリイミドフィルムなどの上に銅膜を形成して、フレキシブルプリント配線板の材料としても使用することが可能である。しかしながら、密着強度が経時熱劣化によって0.4kN/m以下程度まで低下する場合があり、配線の微細化が進むなかで、密着強度の経時熱劣化特性のさらなる向上が求められている。   As a method of manufacturing a metal thin film that solves these problems, the present applicant has already applied a dispersion in which an inexpensive metal oxide filler is dispersed on a substrate, and then applied the metal thin film by heat treatment at a relatively low temperature. The method of obtaining is disclosed (Patent Document 5). With this method, it is possible to easily form a thin metal film such as thin copper, etc. on a substrate, and to form a copper film on a polyimide film, etc., and to use it as a material for flexible printed wiring boards. Is possible. However, the adhesion strength may decrease to about 0.4 kN / m or less due to thermal degradation with time, and further improvement in the thermal degradation characteristics of the adhesion strength with time is required as the wiring becomes finer.

特開2005−54259号公報JP 2005-54259 A 特表2003−506882号公報Special table 2003-506882 gazette 特許第2561537号公報Japanese Patent No. 2561537 特開平5−98195号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-98195 国際公開第03/051562号パンフレットWO03 / 051562 pamphlet

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、金属薄膜と基板との密着性が高く、密着強度の経時熱劣化が改善された積層体およびその製造方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of this point, and it aims at providing the laminated body with which the adhesiveness of a metal thin film and a board | substrate is high, and the time-dependent heat deterioration of adhesive strength was improved, and its manufacturing method. .

本発明者らは、上記の問題点を解決するために鋭意検討を進めた結果、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、以下のとおりである。   As a result of diligent investigations to solve the above problems, the present inventors have completed the present invention. That is, the present invention is as follows.

本発明の積層体は、絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成された絶縁性樹脂層と、前記絶縁性樹脂層上に形成され、少なくとも当該絶縁基板との接触界面に金属酸化物を含有する金属薄膜層と、を備え、絶縁性樹脂層がビフェニル骨格を有するジアミン成分を含有した熱可塑性ポリイミドを含むことを特徴とする。   The laminate of the present invention is formed on an insulating substrate, an insulating resin layer formed on the insulating substrate, and the insulating resin layer, and contains a metal oxide at least at a contact interface with the insulating substrate. A metal thin film layer, wherein the insulating resin layer includes a thermoplastic polyimide containing a diamine component having a biphenyl skeleton.

本発明の積層体においては、前記熱可塑性ポリイミドは、ガラス転移温度が270℃超350℃以下であることが好ましい。   In the laminate of the present invention, the thermoplastic polyimide preferably has a glass transition temperature of more than 270 ° C. and 350 ° C. or less.

本発明の積層体においては、前記熱可塑性ポリイミドの吸水率が1%以下であることが好ましい。   In the laminate of the present invention, the thermoplastic polyimide preferably has a water absorption of 1% or less.

本発明の積層体においては、前記ジアミン成分が4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル又は4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニルであることが好ましい。   In the laminate of the present invention, the diamine component is preferably 4,4'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl or 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl.

本発明の積層体においては、前記金属薄膜層が銅を含むことが好ましい。   In the laminated body of this invention, it is preferable that the said metal thin film layer contains copper.

本発明の積層体においては、前記絶縁性樹脂層と前記金属薄膜層との接触界面に存在する金属酸化物が酸化第一銅、酸化ニッケル、及び酸化コバルトから選ばれた少なくとも1種を含むことが好ましい。   In the laminate of the present invention, the metal oxide present at the contact interface between the insulating resin layer and the metal thin film layer contains at least one selected from cuprous oxide, nickel oxide, and cobalt oxide. Is preferred.

本発明の積層体の製造方法は、絶縁基板上に絶縁性樹脂層を形成する工程(1)と、前記絶縁性樹脂層の上に金属薄膜層を形成する工程(2)と、前記絶縁性樹脂層と前記金属薄膜層との接触界面に金属酸化物を形成する工程(3)とを含むことを特徴とする。   The method for producing a laminate of the present invention includes a step (1) of forming an insulating resin layer on an insulating substrate, a step (2) of forming a metal thin film layer on the insulating resin layer, and the insulating property. And (3) forming a metal oxide at a contact interface between the resin layer and the metal thin film layer.

本発明の積層体の製造方法においては、前記工程(2)と前記工程(3)を共に実施する、または、工程(2)を実施してから工程(3)を実施することが好ましい。   In the manufacturing method of the laminated body of this invention, it is preferable to implement both the said process (2) and the said process (3), or to implement a process (3) after implementing a process (2).

本発明の積層体の製造方法においては、前記金属薄膜層を金属微粒子、金属酸化物微粒子及び金属水酸化物微粒子からなる群から選ばれた少なくとも1種の金属薄膜前駆体を加熱処理して形成することが好ましい。   In the method for producing a laminate of the present invention, the metal thin film layer is formed by heat-treating at least one metal thin film precursor selected from the group consisting of metal fine particles, metal oxide fine particles, and metal hydroxide fine particles. It is preferable to do.

本発明の積層体の製造方法においては、前記金属薄膜前駆体が酸化第一銅微粒子であることが好ましい。   In the manufacturing method of the laminated body of this invention, it is preferable that the said metal thin film precursor is a cuprous oxide fine particle.

本発明の積層体は、上記積層体の製造方法で製造されたことを特徴とする。   The laminate of the present invention is manufactured by the above-described laminate manufacturing method.

本発明のプリント配線板は、上記積層体を用いて作製されたことを特徴とする。   The printed wiring board of the present invention is produced using the above laminate.

本発明によれば、金属薄膜と基板との密着性が高く、密着強度の経時熱劣化が改善された積層体及びその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the adhesiveness of a metal thin film and a board | substrate is high, and the laminated body with which the time-dependent thermal deterioration of adhesive strength was improved, and its manufacturing method can be provided.

本発明の実施の形態に係る積層体の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the laminated body which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本実施の形態に係る積層体10の断面模式図である。図1に示すように、本実施の形態に係る積層体10は、絶縁基板11と、この前記絶縁基板11上に設けられた絶縁性樹脂層12と、この絶縁性樹脂層12上に設けられた金属薄膜層13とを備える。絶縁性樹脂層12と金属薄膜層13の接触界面には、金属酸化物14が存在し、絶縁性樹脂層12がビフェニル骨格を有するジアミン成分を含有する熱可塑性ポリイミドである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a laminate 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a laminate 10 according to the present embodiment is provided on an insulating substrate 11, an insulating resin layer 12 provided on the insulating substrate 11, and the insulating resin layer 12. A metal thin film layer 13. A metal oxide 14 is present at the contact interface between the insulating resin layer 12 and the metal thin film layer 13, and the insulating resin layer 12 is a thermoplastic polyimide containing a diamine component having a biphenyl skeleton.

本実施の形態に係る積層体10に用いられる絶縁基板11は、有機材料および無機材料のいずれでもよいが、金属薄膜を形成する際に加熱処理を行うことから、耐熱性のものが好ましい。例えば、セラミックスやガラスなどの無機材料、ポリイミドフィルムなどの耐熱性樹脂が好適に用いられる。   The insulating substrate 11 used in the laminate 10 according to the present embodiment may be either an organic material or an inorganic material, but is preferably heat-resistant because heat treatment is performed when the metal thin film is formed. For example, inorganic materials such as ceramics and glass, and heat resistant resins such as polyimide films are preferably used.

本実施の形態においては、絶縁基板11として特に好適に使用される熱硬化性ポリイミドフィルムは、ピロメリット酸またはピロメリット酸誘導体と、芳香族ジアミンとを縮合してなるもの、例えば、カプトン(登録商標、東レ・デュポン社製)、アピカル(登録商標、カネカ社製)など、ビフェニルテトラカルボン酸またはビフェニルテトラカルボン酸誘導体と、芳香族ジアミンとを縮合してなるもの、例えば、ユーピレックス(登録商標、宇部興産社製)などである。ポリイミドフィルムの膜厚は限定されないが、通常、9μm〜100μm程度のものを用途に応じて適宜選択して用いることができる。   In the present embodiment, the thermosetting polyimide film that is particularly preferably used as the insulating substrate 11 is formed by condensing pyromellitic acid or a pyromellitic acid derivative and an aromatic diamine, such as Kapton (registered). A product obtained by condensing biphenyltetracarboxylic acid or a biphenyltetracarboxylic acid derivative and an aromatic diamine, such as UPILEX (registered trademark, registered trademark, Ube Industries, Ltd.). Although the film thickness of a polyimide film is not limited, Usually, about 9 micrometers-100 micrometers can be suitably selected and used according to a use.

本実施の形態においては、このような絶縁基板11をそのまま用いてもよいが、その上に形成する絶縁性樹脂層との接着性を向上させるために、脱脂処理、酸またはアルカリによる化学処理、熱処理、プラズマ処理、コロナ放電処理、サンドブラスト処理などの表面処理を行ってもよい。   In the present embodiment, such an insulating substrate 11 may be used as it is, but in order to improve the adhesion with the insulating resin layer formed thereon, degreasing treatment, chemical treatment with acid or alkali, Surface treatment such as heat treatment, plasma treatment, corona discharge treatment, and sandblast treatment may be performed.

本実施の形態においては、上記絶縁基板11上に絶縁性樹脂層12が形成され、さらにその上に金属薄膜層13が積層される。該絶縁性樹脂層12は、ビフェニル骨格を有するジアミン成分を含有する熱可塑性ポリイミドである。ビフェニル骨格を有することによって、絶縁性樹脂層12は金属薄膜層13との間に接着強度が発現し、密着強度の経時熱劣化が改善される。   In the present embodiment, an insulating resin layer 12 is formed on the insulating substrate 11, and a metal thin film layer 13 is further laminated thereon. The insulating resin layer 12 is a thermoplastic polyimide containing a diamine component having a biphenyl skeleton. By having the biphenyl skeleton, the insulating resin layer 12 exhibits an adhesive strength between the insulating resin layer 12 and the metal thin film layer 13, and the heat deterioration with time of the adhesive strength is improved.

さらに本実施の形態においては、さらなる接着強度の向上及び密着強度の経時熱劣化を抑えるという点から、上記ビフェニル骨格を有するジアミン成分として4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニルもしくは4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニルを用いることが好ましい。   Furthermore, in this embodiment, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl or 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl or 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl is used as the diamine component having the biphenyl skeleton from the viewpoint of further improving the adhesive strength and suppressing thermal deterioration of the adhesive strength with time. It is preferable to use 4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl.

熱可塑性ポリイミドは、通常、電気配線の絶縁膜として用いられている程度の絶縁性を有することが好ましく、体積抵抗率が1013Ωcm以上の絶縁性を有することが好ましい。 The thermoplastic polyimide preferably has an insulating property that is usually used as an insulating film for electric wiring, and preferably has an insulating property with a volume resistivity of 10 13 Ωcm or more.

熱可塑性ポリイミドは、ガラス転移温度以上の加熱によって弾性率が大きく低下するという傾向を有する。熱可塑性ポリイミド樹脂のガラス転移温度は、ポリイミド樹脂の硬度、金属薄膜と絶縁基板との密着性の観点から、好ましくは270℃超、350℃以下、より好ましくは270℃超、300℃以下である。ガラス転移温度が270℃超であると、加熱処理によって絶縁性樹脂層12と金属薄膜層13の界面に金属酸化物を形成する際に絶縁性樹脂層12の変形量が小さくなることで金属薄膜層13に割れが生じることが抑制されるので好ましい。   Thermoplastic polyimides have a tendency that the modulus of elasticity is greatly reduced by heating above the glass transition temperature. The glass transition temperature of the thermoplastic polyimide resin is preferably more than 270 ° C. and not more than 350 ° C., more preferably more than 270 ° C. and not more than 300 ° C., from the viewpoint of the hardness of the polyimide resin and the adhesion between the metal thin film and the insulating substrate. . When the glass transition temperature is higher than 270 ° C., the amount of deformation of the insulating resin layer 12 is reduced when a metal oxide is formed at the interface between the insulating resin layer 12 and the metal thin film layer 13 by heat treatment. This is preferable because cracks in the layer 13 are suppressed.

熱可塑性ポリイミドとしては、テトラカルボン酸成分として3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジフルオロメタン二無水物などの少なくとも1種を用い、ジアミン成分としては少なくともビフェニル骨格を有するジアミンを用いる。ビフェニル骨格を有するジアミンとしては、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,5−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニルなどがあるが、この中でも4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニルまたは4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニルを用いることが好ましい。さらにビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロプロパン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、3,3’−ジアミノジフェニルプロパン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)パーフルオロプロパンなどをジアミン成分として合わせて用いてもよい。   As thermoplastic polyimide, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride as tetracarboxylic acid component , (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic acid, 2,2- At least one of bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride and bis (3,4-dicarboxyphenyl) difluoromethane dianhydride is used, and a diamine having at least a biphenyl skeleton is used as the diamine component. . Examples of the diamine having a biphenyl skeleton include 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 2,5-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, and the like. Among these, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl or 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl is preferably used. Furthermore, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 3,3′- Diaminodiphenylsulfone, 3,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 3,3′-diaminodiphenylpropane, 3,3′- Diaminobenzophenone, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) perfluorophenol It may be used in conjunction pan or the like as a diamine component.

熱可塑性ポリイミドとしては、ビフェニル骨格を有するジアミン成分を含有する熱可塑性ポリイミド単独でも、またさらに別の熱可塑性ポリイミドを少なくとも1種を混合して用いてもよく、また、異なる化学組成をもった樹脂からなる層が複数積層されていてもよい。絶縁樹脂層12が異なる化学組成をもった樹脂からなる層が複数積層されている場合には、ビフェニル骨格を有するジアミン成分を含有する熱可塑性ポリイミドからなる層が少なくとも金属薄膜層13と接する界面に配置される必要がある。   As the thermoplastic polyimide, a thermoplastic polyimide containing a diamine component having a biphenyl skeleton alone or a mixture of at least one other thermoplastic polyimide may be used, or a resin having a different chemical composition. A plurality of layers may be laminated. When the insulating resin layer 12 has a plurality of layers made of resins having different chemical compositions, a layer made of thermoplastic polyimide containing a diamine component having a biphenyl skeleton is at least at the interface in contact with the metal thin film layer 13. Need to be deployed.

本実施の形態に係る積層体10において、熱可塑性ポリイミドを含む絶縁性樹脂層12の厚さは、絶縁基板11と金属薄膜層13との密着性、経済性の観点から0.1μm〜5μmが好ましい。   In the laminate 10 according to the present embodiment, the thickness of the insulating resin layer 12 containing thermoplastic polyimide is 0.1 μm to 5 μm from the viewpoint of adhesion between the insulating substrate 11 and the metal thin film layer 13 and economy. preferable.

本実施の形態では、金属薄膜層13は、上記絶縁性樹脂層12上に積層される。金属薄膜層13の金属種は、絶縁性樹脂層12上に成膜できる限りにおいて特に制限はなく、銅、銀、ニッケル、パラジウム、などが好ましく用いられる。プリント配線板用途として特に好ましいのは、銅である。   In the present embodiment, the metal thin film layer 13 is laminated on the insulating resin layer 12. The metal species of the metal thin film layer 13 is not particularly limited as long as it can be formed on the insulating resin layer 12, and copper, silver, nickel, palladium, and the like are preferably used. Copper is particularly preferable for use as a printed wiring board.

絶縁性樹脂層12と金属薄膜層13の接触界面の表面粗さ(Ra)は、接着性の点から大きい方が好ましい。これは、接触界面において金属粒子が絶縁性樹脂層12に埋め込まれる形態をとると、アンカー効果による接着機構が付加されるので、特に高い接着強度を発現することが可能でとなるからである。また一方で該表面粗さは、容易に微細回路形成するという点から、100nm未満であることが好ましい。よって、容易に微細回路を形成しつつ、かつ高い接着強度を達成するという点から、表面粗さは3nm〜50nmであると好ましい。   The surface roughness (Ra) of the contact interface between the insulating resin layer 12 and the metal thin film layer 13 is preferably larger from the viewpoint of adhesiveness. This is because when the metal particles are embedded in the insulating resin layer 12 at the contact interface, an adhesion mechanism due to the anchor effect is added, so that particularly high adhesion strength can be expressed. On the other hand, the surface roughness is preferably less than 100 nm from the viewpoint of easily forming a fine circuit. Therefore, the surface roughness is preferably 3 nm to 50 nm from the viewpoint of easily forming a fine circuit and achieving high adhesive strength.

本実施の形態に係る積層体10において、金属薄膜層13の厚みに制限はないが、通常0.01μm〜50μmである。   In the laminated body 10 which concerns on this Embodiment, although there is no restriction | limiting in the thickness of the metal thin film layer 13, Usually, they are 0.01 micrometer-50 micrometers.

金属薄膜層13の体積抵抗率は、1.6×10−6Ωcm以上4×10−6Ωcm未満である場合には、電気回路特性が向上し、また、金属薄膜層13の上に金属メッキ層を電気メッキで形成する場合に緻密なメッキ層を容易に形成できるので好ましい。特に好ましい金属薄膜層13の体積抵抗率は、1.6×10−6Ωcm以上3×10−6Ωcm未満である。 When the volume resistivity of the metal thin film layer 13 is 1.6 × 10 −6 Ωcm or more and less than 4 × 10 −6 Ωcm, electric circuit characteristics are improved, and metal plating is performed on the metal thin film layer 13. When the layer is formed by electroplating, it is preferable because a dense plating layer can be easily formed. The volume resistivity of the metal thin film layer 13 is particularly preferably 1.6 × 10 −6 Ωcm or more and less than 3 × 10 −6 Ωcm.

金属薄膜層13の小角X線散乱から見積もられる比表面積が0μm−1以上3.0μm−1未満である場合には、金属薄膜層13の力学特性が向上するので好ましい。特に好ましい金属薄膜層13の比表面積は0.5μm−1以上2.5μm−1未満である。 A specific surface area estimated from small-angle X-ray scattering of the metal thin film layer 13 is preferably 0 μm −1 or more and less than 3.0 μm −1 , because the mechanical properties of the metal thin film layer 13 are improved. The specific surface area of the metal thin film layer 13 is particularly preferably 0.5 μm −1 or more and less than 2.5 μm −1 .

小角X線散乱測定による比表面積の見積もりは次のようにして算出することができる。金属薄膜層13に垂直にX線を入射し、透過した散乱光を検出器で検出して得られた散乱プロフィールに対して、文献A(Roe,R−J., Methods of X−Ray and Neutron Scattering in PolymerScience, Oxford, New York, 2000、Orthaber,D., Bergmann,A., and Glatter,O., J.Appl. Cryst. 33,218(2000))に示されるように、空セル散乱補正、絶対強度補正、必要に応じてスリット補正を施すことにより絶対強度化された金属薄膜層13からの散乱プロフィールI(q)を得ることができる。qは下記式(1)で表される散乱ベクトルの絶対値、θはブラッグ角、λは入射X線波長である。
q=4πsinθ/λ…式(1)
The estimation of the specific surface area by small angle X-ray scattering measurement can be calculated as follows. For the scattering profile obtained by making X-rays incident on the metal thin film layer 13 perpendicularly and detecting the transmitted scattered light with a detector, Document A (Roe, RJ., Methods of X-Ray and Neutron) Scattering in PolymerScience, Oxford, New York, 2000, Orthober, D., Bergmann, A., and Glatta, O., J. Appl. Cryst. 33, 218 (2000), as shown in the sky. The scattering profile I (q) from the metal thin film layer 13 having an absolute intensity can be obtained by performing absolute intensity correction and slit correction as necessary. q is the absolute value of the scattering vector represented by the following formula (1), θ is the Bragg angle, and λ is the incident X-ray wavelength.
q = 4πsin θ / λ (1)

なお、2次元検出器を用いている場合は円環平均などにより1次元散乱プロフィールに変換する。さらに、X線散乱は、I(q)をqに対して両対数プロットした時、傾きが約−4乗の直線になるq範囲、すなわちPorod領域で測定を行う。文献B(Roe,R−J., Methods of X−Ray and Neutron Scattering in PolymerScience, Oxford, New York, 2000、Porod,G., Kolloid−Z. 124, 83(1951))に示されるように、このPorod領域ではI(q)は比表面積Sを用いて下記式(2)で表される。
I(q)=2πΔρSq−4…式(2)
If a two-dimensional detector is used, it is converted into a one-dimensional scattering profile by an annular average or the like. Further, the X-ray scattering is measured in a q range where the slope becomes a straight line of about −4 when I (q) is plotted logarithmically with respect to q, that is, the Porod region. Document B (Roe, RJ., Methods of X-Ray and Neutron Scattering in PolymerScience, Oxford, New York, 2000, Porod, G., Kollid-Z. 124, 83 (as shown in 51). In this Porod region, I (q) is expressed by the following formula (2) using the specific surface area S.
I (q) = 2πΔρ 2 Sq −4 Formula (2)

なお、上記式(2)において、Sは比表面積であり、Δρは薄膜を構成している成分とボイド(空孔)を構成している成分との電子密度差である。ボイドが空気の場合は薄膜を構成している成分の1立方ナノメーター中の電子数でよい。以上より、Porod領域において散乱測定し、絶対強度化したI(q)を上記式(2)でフィッティングすることにより、比表面積Sを求めることができる。   In the above formula (2), S is the specific surface area, and Δρ is the difference in electron density between the component constituting the thin film and the component constituting the void (vacancy). When the void is air, the number of electrons in one cubic nanometer of the component constituting the thin film may be sufficient. As described above, the specific surface area S can be obtained by performing scattering measurement in the Porod region and fitting the absolute intensity I (q) by the above equation (2).

本実施の形態に係る積層体10は、金属薄膜層13と絶縁性樹脂層12の接触界面に金属酸化物14が存在する。接触界面に存在する金属酸化物14は、金属薄膜層13と絶縁性樹脂層12の間の接着強度を増大させる効果があり、界面全域に渡って均一に分布していることが好ましい。金属酸化物14による接着強度の増大効果の理由は、必ずしも明確でないが、熱可塑性ポリイミドのイミド基との間で好ましい化学的結合を形成するためと考えられる。また、ビフェニル骨格を有するジアミン成分を含有する熱可塑性ポリイミドを用いることによる密着強度の経時熱劣化が改善効果の理由は必ずしも明確でないが、ビフェニル骨格自体のポリマー鎖間の共役的な相互作用が小さいことや当該ジアミン成分を含む熱可塑性ポリイミド樹脂の吸水率が低いことなどが経時熱劣化に対して好ましい効果を発現するためであると考えられる。該吸水率は1%以下であるときに特に経時熱劣化が抑えられる。   In the laminate 10 according to the present embodiment, the metal oxide 14 is present at the contact interface between the metal thin film layer 13 and the insulating resin layer 12. The metal oxide 14 present at the contact interface has an effect of increasing the adhesive strength between the metal thin film layer 13 and the insulating resin layer 12, and is preferably distributed uniformly over the entire interface. The reason for the effect of increasing the adhesive strength by the metal oxide 14 is not necessarily clear, but it is considered to form a preferable chemical bond with the imide group of the thermoplastic polyimide. In addition, although the reason for the improvement effect due to thermal deterioration of adhesion strength due to the use of a thermoplastic polyimide containing a diamine component having a biphenyl skeleton is not necessarily clear, the conjugated interaction between the polymer chains of the biphenyl skeleton itself is small. This is considered to be because, for example, the low water absorption of the thermoplastic polyimide resin containing the diamine component exhibits a favorable effect on the thermal deterioration with time. When the water absorption is 1% or less, thermal deterioration with time is particularly suppressed.

本実施の形態においては、絶縁性樹脂層12をプラズマ処理などでイミド基の変性処理を行わなくても、金属酸化物14の存在により高い接着強度が発現する。プラズマ処理では通常はイミド基がプラズマの高いエネルギーによって他の窒素含有極性基に変換されて、これが接着性改善に寄与すると言われているが、そのような極性基は吸湿性や金属イオンマイグレーションに悪影響を与える懸念がある。本実施の形態では、そのような処理を行わなくても接着強度が高いことから、上記吸湿性や金属イオンマイグレーションを維持することができる。   In the present embodiment, even if the insulating resin layer 12 is not subjected to imide group modification treatment by plasma treatment or the like, high adhesion strength is exhibited by the presence of the metal oxide 14. In plasma treatment, imide groups are usually converted to other nitrogen-containing polar groups by the high energy of plasma, which is said to contribute to improved adhesion, but such polar groups contribute to hygroscopicity and metal ion migration. There are concerns about adverse effects. In the present embodiment, the hygroscopicity and metal ion migration can be maintained because the adhesive strength is high without performing such treatment.

金属酸化物14の厚みとしては、特に制限はないが、接着強度及び導電性の観点から、通常1nm〜200nmの範囲である。金属酸化物14の種類としては、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化銀、酸化ルテニウム、酸化オスミウム、酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化クロム、などが例示できる。この中でも、接着性向上の点から、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバルトが好ましく、特に酸化第一銅が好ましい。   Although there is no restriction | limiting in particular as thickness of the metal oxide 14, Usually, it is the range of 1 nm-200 nm from an adhesive strength and electroconductive viewpoint. Examples of the metal oxide 14 include copper oxide, nickel oxide, cobalt oxide, silver oxide, ruthenium oxide, osmium oxide, manganese oxide, molybdenum oxide, and chromium oxide. Among these, copper oxide, nickel oxide, and cobalt oxide are preferable from the viewpoint of improving adhesiveness, and cuprous oxide is particularly preferable.

本実施の形態においては、金属薄膜層13と金属酸化物14の組み合わせにおいて、好ましいものは、金属薄膜層13が銅を含み、金属酸化物14が酸化第一銅、酸化ニッケル、酸化コバルトのうち少なくとも1成分以上である場合であり、特に好ましい場合は、金属薄膜層13が銅を含み、金属酸化物14が酸化第一銅である場合である。   In the present embodiment, in the combination of the metal thin film layer 13 and the metal oxide 14, it is preferable that the metal thin film layer 13 contains copper, and the metal oxide 14 is cuprous oxide, nickel oxide, or cobalt oxide. This is a case of at least one component, and particularly preferable is a case where the metal thin film layer 13 contains copper and the metal oxide 14 is cuprous oxide.

上述の金属薄膜層13の上には、さらにメッキを施した金属メッキ層を形成することが好ましい。金属メッキ層を有する積層体10は、金属薄膜層13に金属メッキ層が電気的特性、力学的特性などの特性を付加することが可能であり、好ましい。金属メッキ層の金属種に特に制限はないが、導電性や安定性の観点から好ましいのは、銅、ニッケル、金などである。特に銅は抵抗値が低く、また工業的な入手の容易性からも好ましい。金属メッキ層の厚みに制限はないが、通常は、0.05〜50μmである。   It is preferable to form a plated metal layer on the metal thin film layer 13 described above. The laminate 10 having a metal plating layer is preferable because the metal plating layer can add characteristics such as electrical characteristics and mechanical characteristics to the metal thin film layer 13. Although there is no restriction | limiting in particular in the metal seed | species of a metal plating layer, Copper, nickel, gold | metal | money, etc. are preferable from a viewpoint of electroconductivity or stability. Copper is particularly preferred because of its low resistance value and industrial availability. Although there is no restriction | limiting in the thickness of a metal plating layer, Usually, it is 0.05-50 micrometers.

次に、本実施の形態に係る積層体の製造方法について説明する。
本発明に係る積層体の製造方法は、絶縁基板上に絶縁性樹脂層を形成する工程(1)と、絶縁性樹脂層の上に金属薄膜層を形成する工程(2)と、絶縁性樹脂層と金属薄膜層との接触界面に金属酸化物を形成する工程(3)とを含むことを特徴とする。該工程(1)〜工程(3)の順序は特に制限はないが、工程(2)と工程(3)を同時に(共に)実施する、または、工程(2)を実施してから工程(3)を実施することが好ましい。また、工程が少なく、低コストを達成できるという点から、工程(2)と工程(3)を同時に実施することが特に好ましい。以下、各工程(1)〜工程(3)について説明する。
Next, the manufacturing method of the laminated body which concerns on this Embodiment is demonstrated.
The method for manufacturing a laminate according to the present invention includes a step (1) of forming an insulating resin layer on an insulating substrate, a step (2) of forming a metal thin film layer on the insulating resin layer, and an insulating resin. And (3) forming a metal oxide at the contact interface between the layer and the metal thin film layer. The order of the steps (1) to (3) is not particularly limited, but the step (2) and the step (3) are performed simultaneously (both) or after the step (2) is performed, the step (3 ) Is preferably carried out. In addition, it is particularly preferable to perform the step (2) and the step (3) at the same time because the number of steps is small and low cost can be achieved. Hereinafter, each process (1)-process (3) is demonstrated.

絶縁基板上に、絶縁性樹脂層を形成する工程(1)において、絶縁性樹脂層を形成する方法は特に制限はなく、従来の公知の方法を使用できる。   In the step (1) of forming the insulating resin layer on the insulating substrate, the method for forming the insulating resin layer is not particularly limited, and a conventionally known method can be used.

絶縁基板上に、絶縁性樹脂層を形成する工程(1)は、絶縁性樹脂の溶液を絶縁基板上に塗布して乾燥処理を行うか、もしくは絶縁性樹脂前駆体溶液を絶縁基板上に塗布し加熱処理行うことで絶縁性樹脂層を形成する方法などを例示することができる。   In the step (1) of forming an insulating resin layer on an insulating substrate, the insulating resin solution is applied on the insulating substrate and dried, or the insulating resin precursor solution is applied on the insulating substrate. A method of forming an insulating resin layer by performing heat treatment and the like can be exemplified.

例えば、絶縁樹脂層の形成方法は、絶縁基板上に熱可塑性ポリイミド樹脂などの溶液を塗布した後、脱溶剤処理を行って熱可塑性ポリイミド樹脂を含む絶縁樹脂層を絶縁基板上に形成させる方法(A−1)と、絶縁基板上に熱可塑性ポリイミド樹脂前駆体の溶液を塗布した後、脱溶剤および脱水縮合反応のための熱処理を行って熱可塑性ポリイミド樹脂を含む絶縁樹脂層を絶縁基板上に形成させる方法(A−2)とがある。   For example, the insulating resin layer is formed by applying a solution such as a thermoplastic polyimide resin on an insulating substrate, and then performing a solvent removal treatment to form an insulating resin layer containing the thermoplastic polyimide resin on the insulating substrate ( A-1) and a solution of a thermoplastic polyimide resin precursor on an insulating substrate, and then a heat treatment for solvent removal and dehydration condensation reaction is performed to form an insulating resin layer containing the thermoplastic polyimide resin on the insulating substrate. And a forming method (A-2).

(A−1)の方法においては、絶縁基板上に塗工された熱可塑性ポリイミド樹脂溶液は、熱処理などの方法により溶剤が除去される。この際、熱処理は低温から徐々に高温に上昇させながら行うのが好ましい。熱処理を急激に高温で行うと、樹脂表面にスキン層が生成して溶剤が蒸発しにくくなる場合や、発泡する場合がある。   In the method (A-1), the solvent is removed from the thermoplastic polyimide resin solution coated on the insulating substrate by a method such as heat treatment. At this time, it is preferable to perform the heat treatment while gradually raising the temperature from a low temperature to a high temperature. If the heat treatment is performed rapidly at a high temperature, a skin layer may be formed on the resin surface, and the solvent may be difficult to evaporate or may foam.

(A−2)の方法によると、熱可塑性ポリイミド樹脂前駆体溶液を塗布後、熱処理により溶剤が除去され、脱水縮合反応によりイミド閉環が行われる。この熱処理に関して、脱溶剤処理およびイミド閉環処理は同時に行ってもよいし、逐次的に行ってもよい。熱処理は低温から徐々に高温まで上昇させながら熱処理するのが望ましい。複数のポリイミド前駆体を積層して用いることも可能であり、この場合、積層体における各ポリイミド樹脂層間に十分な接着力を付与するためには、複数の前駆体溶液の一括または逐次の塗工を行うか、イミド閉環反応温度以下での脱溶剤処理の後、前駆体のポリイミドへの加熱変換を一括して行うのが好ましい。ポリイミド樹脂前駆体としては、ポリアミック酸(ポリアミド酸)、ジイソシアナート付加体などの加熱によって熱可塑性ポリイミドを生成する化合物を指す。   According to the method (A-2), after applying the thermoplastic polyimide resin precursor solution, the solvent is removed by heat treatment, and imide ring closure is performed by dehydration condensation reaction. Regarding this heat treatment, the solvent removal treatment and the imide ring closure treatment may be performed simultaneously or sequentially. It is desirable to perform the heat treatment while gradually raising the temperature from a low temperature to a high temperature. It is also possible to use a plurality of polyimide precursors in a laminated manner. In this case, in order to provide sufficient adhesion between the polyimide resin layers in the laminate, a plurality of precursor solutions can be applied collectively or sequentially. Or after the solvent removal treatment at a temperature equal to or lower than the imide ring-closing reaction temperature, the heat conversion of the precursor to polyimide is preferably performed collectively. As a polyimide resin precursor, the compound which produces | generates a thermoplastic polyimide by heating, such as a polyamic acid (polyamic acid), a diisocyanate adduct, etc. is pointed out.

絶縁基板上に、熱可塑性ポリイミド樹脂または熱可塑性ポリイミド樹脂前駆体などの溶液を塗布する方法は限定されるものではなく、例えば、ディップコート、バーコート、スピンコート、ロールコート、スプレーコートなどが用いられる。塗布する際の溶液に用いられる溶媒には、通常、有機溶媒が用いられる。有機溶媒としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、ヘキサメチルホスホルアミド、テトラメチル尿素、N−メチルカプロラクタム、プチロラクタム、テトラヒドロフラン、m−ジオキサン、p−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、1,2−ビス(2−メトキシエトキシ)エタン、ビス2−(2−メトキシエトキシ)エチルエーテル、1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン、シクロヘキサノン、ピリジン、ピコリンなどが挙げられる。これらの溶媒は単独で使用してもよいし、2種類以上を混合して用いることもできる。   The method of applying a solution such as a thermoplastic polyimide resin or a thermoplastic polyimide resin precursor on an insulating substrate is not limited. For example, dip coating, bar coating, spin coating, roll coating, spray coating, etc. are used. It is done. An organic solvent is usually used as the solvent used in the solution at the time of application. Examples of the organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylmethoxyacetamide, dimethylsulfoxide, dimethylsulfone, hexamethylphosphoramide, tetramethylurea, N-methylcaprolactam, ptirolactam, tetrahydrofuran, m-dioxane, p-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, bis (2- Methoxyethyl) ether, 1,2-bis (2-methoxyethoxy) ethane, bis-2- (2-methoxyethoxy) ethyl ether, 1,3-dioxane, 1,4-dioxane, cyclohexanone, pyridine, picoline, etc. It is done. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

熱可塑性ポリイミド樹脂溶液の濃度は、絶縁性樹脂または絶縁性樹脂前駆体の重合度にもよるが、膜厚調整の観点、及び溶液粘度の観点から通常5重量%〜30重量%であり、好ましくは10重量%〜20重量%である。溶液粘度が高い場合には、塗膜表面に平滑性を与えるための平滑剤、レベリング材、脱泡剤などの各種添加剤を必要に応じて添加することができる。溶剤の蒸発速度を調節するために、均一に溶解する範囲で芳香族炭化水素系溶媒を使用することもできる。さらに、公知のアミン系硬化剤などの硬化剤、シランカップリング剤、エポキシ化合物などの接着性付与剤、ゴムなどの可撓性付与剤などの各種添加剤や触媒を加えてもよい。   The concentration of the thermoplastic polyimide resin solution depends on the degree of polymerization of the insulating resin or the insulating resin precursor, but is usually 5% by weight to 30% by weight from the viewpoint of film thickness adjustment and the solution viscosity, preferably Is 10 wt% to 20 wt%. When the solution viscosity is high, various additives such as a smoothing agent, leveling material, and defoaming agent for imparting smoothness to the coating film surface can be added as necessary. In order to adjust the evaporation rate of the solvent, an aromatic hydrocarbon solvent can be used as long as it dissolves uniformly. Furthermore, you may add various additives and catalysts, such as hardening | curing agents, such as a well-known amine type hardening | curing agent, adhesiveness imparting agents, such as a silane coupling agent and an epoxy compound, and flexibility imparting agents, such as rubber | gum.

絶縁性樹脂層の上に金属薄膜層を形成する工程(2)において、金属薄膜層の形成方法は特に制約はなく、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などの乾式めっき法に加え、湿式めっき法や、絶縁性樹脂層の上に金属薄膜前駆体を含む層を形成した後に非酸化性雰囲気で加熱処理して金属薄膜に変換する方法などが例示できる。   In the step (2) of forming the metal thin film layer on the insulating resin layer, the method for forming the metal thin film layer is not particularly limited, and in addition to dry plating methods such as sputtering, vacuum deposition, and ion plating, Examples thereof include a wet plating method and a method in which a layer containing a metal thin film precursor is formed on an insulating resin layer and then converted into a metal thin film by heat treatment in a non-oxidizing atmosphere.

絶縁性樹脂層の上に金属薄膜前駆体を含む層を形成した後に非酸化性雰囲気で加熱処理する方法において、非酸化性雰囲気としては、不活性雰囲気もしくは還元性雰囲気が例示される。金属薄膜前駆体を含む層の形成は、金属薄膜前駆体を含有する分散体もしくは溶液を塗布し、必要に応じ乾燥することでなされる。加熱処理における不活性雰囲気としては、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの雰囲気を例示でき、また、還元性雰囲気としては、水素、一酸化炭素などの雰囲気を例示できる。還元性雰囲気においては、還元性を損なわない程度の1000ppm程度までの酸化性ガスが含まれていてもよい。   In the method of performing a heat treatment in a non-oxidizing atmosphere after forming a layer containing a metal thin film precursor on the insulating resin layer, the non-oxidizing atmosphere is exemplified by an inert atmosphere or a reducing atmosphere. Formation of the layer containing a metal thin film precursor is performed by applying a dispersion or solution containing the metal thin film precursor and drying it as necessary. Examples of the inert atmosphere in the heat treatment include nitrogen, argon, helium, and the like. Examples of the reducing atmosphere include hydrogen, carbon monoxide, and the like. In the reducing atmosphere, an oxidizing gas up to about 1000 ppm which does not impair the reducing ability may be included.

金属薄膜前駆体とは、加熱処理などの後処理によって金属薄膜が形成できる化合物を指し、例えば加熱処理によって互いに融着する一次粒子径200nm以下の金属薄膜前駆体微粒子や、加熱処理によって金属に還元され金属薄膜を形成する金属錯体などを例示できる。   The metal thin film precursor refers to a compound that can form a metal thin film by post-treatment such as heat treatment. For example, metal thin film precursor fine particles having a primary particle diameter of 200 nm or less that are fused to each other by heat treatment, or reduced to metal by heat treatment. Examples thereof include metal complexes that form metal thin films.

比較的厚い金属薄膜を形成するためには、金属薄膜前駆体を含有する分散体または溶液の中で特に好ましいものは、一次粒子径200nm以下の金属薄膜前駆体微粒子の分散体である。   In order to form a relatively thick metal thin film, a dispersion of metal thin film precursor fine particles having a primary particle diameter of 200 nm or less is particularly preferable among the dispersions or solutions containing the metal thin film precursor.

加熱処理によって互いに融着する金属薄膜前駆体微粒子とは、この金属薄膜前駆体微粒子を含む分散体を膜状に塗布し、加熱することによって金属微粒子同士が相互に接合して、見かけ上、連続した金属層で形成された薄膜を形成する微粒子である。   The metal thin film precursor fine particles fused to each other by heat treatment are applied to the dispersion containing the metal thin film precursor fine particles in a film form, and the metal fine particles are joined to each other by heating, and seemingly continuous. Fine particles forming a thin film formed of the metal layer.

金属薄膜前駆体微粒子は、加熱処理によって緻密な金属薄膜が得るという観点から、一次粒子径が200nm以下であり、好ましくは100nm以下、より好ましくは30nm以下である。また、分散体の粘度、取り扱い性の観点から、1次粒子径は1nm以上であることが好ましい。   The metal thin film precursor fine particles have a primary particle diameter of 200 nm or less, preferably 100 nm or less, more preferably 30 nm or less, from the viewpoint that a dense metal thin film is obtained by heat treatment. Moreover, it is preferable that a primary particle diameter is 1 nm or more from a viewpoint of the viscosity of a dispersion, and handleability.

本実施の形態で用いられる金属薄膜前駆体微粒子としては、加熱処理によって金属薄膜を形成する限り制限は無く、好ましくは、金属微粒子、金属水酸化物微粒子および金属酸化物微粒子が挙げられる。   The metal thin film precursor fine particles used in the present embodiment are not limited as long as the metal thin film is formed by heat treatment, and preferably include metal fine particles, metal hydroxide fine particles, and metal oxide fine particles.

金属微粒子としては、湿式法やガス中蒸発法などの手法により形成される金属微粒子が好ましく、特に銅微粒子が好ましい。   As the metal fine particles, metal fine particles formed by a method such as a wet method or a gas evaporation method are preferable, and copper fine particles are particularly preferable.

金属水酸化物微粒子としては、水酸化銅、水酸化ニッケル、水酸化コバルトなどの化合物からなる微粒子を例示できるが、特に銅薄膜を与える金属水酸化物微粒子としては、水酸化銅微粒子が好ましい。   Examples of the metal hydroxide fine particles include fine particles made of a compound such as copper hydroxide, nickel hydroxide, and cobalt hydroxide, but copper hydroxide fine particles are particularly preferable as the metal hydroxide fine particles that give a copper thin film.

金属酸化物微粒子は、分散媒中への分散性や、加熱処理による金属薄膜形成の容易性から、特に好ましい。金属酸化物微粒子としては、例えば、酸化銅、酸化銀、酸化パラジウム、酸化ニッケルなどが挙げられる。加熱処理によって銅を与えることが可能な酸化銅としては、酸化第一銅、酸化第二銅、その他の酸化数をもった酸化銅のいずれも使用可能である。酸化第一銅微粒子は、容易に還元が可能であるので特に好ましい。   The metal oxide fine particles are particularly preferable from the viewpoint of dispersibility in a dispersion medium and ease of forming a metal thin film by heat treatment. Examples of the metal oxide fine particles include copper oxide, silver oxide, palladium oxide, nickel oxide and the like. As the copper oxide capable of providing copper by heat treatment, any of cuprous oxide, cupric oxide, and other copper oxides having an oxidation number can be used. Cuprous oxide fine particles are particularly preferred because they can be easily reduced.

これらの金属酸化物微粒子としては、市販品を用いてもよいし、公知の合成方法を用いて合成することも可能である。例えば、粒子径が100nm未満の酸化第一銅超微粒子の合成方法としては、アセチルアセトナト銅錯体をポリオール溶媒中で200℃程度で加熱して合成する方法が公知である(アンゲバンテ ケミ インターナショナル エディション、40号、2巻、p.359、2001年)。   As these metal oxide fine particles, commercially available products may be used, or they may be synthesized using a known synthesis method. For example, as a method for synthesizing cuprous oxide ultrafine particles having a particle diameter of less than 100 nm, a method in which an acetylacetonato copper complex is synthesized by heating at about 200 ° C. in a polyol solvent is known (Angevante Chemi International Edition, 40, volume 2, p.359, 2001).

本実施の形態において、金属薄膜前駆体微粒子分散体に用いる分散媒は、微粒子を均一に分散できるものであれば制限は無い。   In the present embodiment, the dispersion medium used for the metal thin film precursor fine particle dispersion is not limited as long as the fine particles can be uniformly dispersed.

分散体が多価アルコール及び/又は直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物を含有すると、加熱処理して、金属薄膜前駆体微粒子から、金属薄膜を得るときの成膜性を向上させるので、さらに好ましい。   It is more preferable that the dispersion contains a polyhydric alcohol and / or a linear aliphatic polyether compound, since the film-forming property is improved when a metal thin film is obtained from the metal thin film precursor fine particles by heat treatment.

多価アルコールとは、分子中に複数の水酸基を有する化合物である。多価アルコールは、沸点が適度に高いため揮発しにくく、これを用いると、分散体の印刷性および金属薄膜形成時の成膜性に優れるので好ましい。多価アルコールの中で好ましいものとしては、炭素数が10以下の多価アルコ−ルであり、その中でも粘度の低い、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオールなどが特に好ましい。これらの多価アルコールは単独で用いてもよいし、複数を混合して用いてもよい。   The polyhydric alcohol is a compound having a plurality of hydroxyl groups in the molecule. Polyhydric alcohols have a moderately high boiling point and are less likely to volatilize. Use of polyhydric alcohols is preferred because it is excellent in the printability of the dispersion and the film formability when forming a metal thin film. Among the polyhydric alcohols, preferred are polyhydric alcohols having 10 or less carbon atoms, and among them, low viscosity, such as ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propane. Diol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, pentanediol, hexanediol, octanediol and the like are particularly preferable. These polyhydric alcohols may be used alone or in combination.

多価アルコールが金属薄膜形成時の成膜性を向上させる理由は必ずしも明らかではないが、金属薄膜前駆体微粒子が金属酸化物微粒子または金属水酸化物微粒子の場合には、多価アルコールが微粒子表面の水酸基と相互作用して粒子表面を保護し、粒子間の凝集を抑制する働きがあるものと考えられる。また多価アルコールには、金属酸化物微粒子または金属水酸化物微粒子を還元する効果もあるので好ましい。   The reason why polyhydric alcohol improves the film-forming property when forming a metal thin film is not necessarily clear, but when the metal thin film precursor fine particles are metal oxide fine particles or metal hydroxide fine particles, the polyhydric alcohol is on the surface of the fine particles. It is considered that it has a function of protecting the particle surface by interacting with the hydroxyl group of and inhibiting aggregation between particles. Polyhydric alcohol is also preferable because it has an effect of reducing metal oxide fine particles or metal hydroxide fine particles.

分散体が直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物を含有すると、金属薄膜形成時の成膜性を向上させる効果に加えて、加熱処理して得られる金属薄膜の抵抗値が低減するので好ましい。直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物が成膜性を向上させ、かつ抵抗値を低減させる理由は、直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物が易分解・易焼失性バインダーとして加熱処理中の金属薄膜前駆体微粒子の局所的な造粒を防ぐためと考えられる。   When the dispersion contains a linear aliphatic polyether compound, it is preferable because the resistance value of the metal thin film obtained by the heat treatment is reduced in addition to the effect of improving the film formability when forming the metal thin film. The reason why the linear aliphatic polyether compound improves the film formability and reduces the resistance value is that the linear aliphatic polyether compound is a metal thin film precursor during heat treatment as a readily decomposable and easily burnable binder. This is considered to prevent local granulation of fine particles.

直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物の好ましい数平均分子量は、150〜600である。数平均分子量がこの範囲にあると、金属薄膜形成時の成膜性が極めて高く、一方、容易に分解・焼失するので得られる金属薄膜の体積抵抗率が下がりやすい。数平均分子量が150より小さいと、焼成して金属薄膜を得るときの成膜性が低下する傾向があり、数平均分子量が600を越えると、得られる金属薄膜の体積抵抗率が高くなる傾向がある。   The preferred number average molecular weight of the linear aliphatic polyether compound is 150 to 600. When the number average molecular weight is within this range, the film formability during the formation of the metal thin film is extremely high, and on the other hand, the volume resistivity of the obtained metal thin film tends to decrease because it easily decomposes and burns out. If the number average molecular weight is less than 150, the film formability when fired to obtain a metal thin film tends to decrease, and if the number average molecular weight exceeds 600, the volume resistivity of the resulting metal thin film tends to increase. is there.

直鎖状脂肪族ポリエ−テル化合物は、繰り返し単位が炭素数2〜炭素数6のアルキレン基であることが好ましい。直鎖状脂肪族ポリエ−テル化合物、2元以上のポリエ−テルコポリマ−やポリエ−テルブロックコポリマ−であってもよい。   The linear aliphatic polyether compound is preferably an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms as a repeating unit. It may be a linear aliphatic polyether compound, a binary or higher polyether tercopolymer, and a polyether block copolymer.

具体的には、ポリエチレングリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ル、ポリブチレングリコ−ルのようなポリエ−テルホモポリマ−のほかに、エチレングリコ−ル/プロピレングリコ−ル、エチレングリコ−ル/ブチレングリコ−ルの2元コポリマ−、エチレングリコ−ル/プロピレングリコ−ル/エチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル/エチレングリコ−ル/プロピレングリコ−ル、エチレングリコ−ル/ブチレングリコ−ル/エチレングリコ−ルなどの直鎖状の3元コポリマ−が挙げられるがこれらに限定されるものではない。ブロックコポリマ−としては、ポリエチレングリコ−ルポリプロピレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−ルポリブチレングリコ−ルのような2元ブロックコポリマ−、さらにポリエチレングリコ−ルポリプロピレングリコ−ルポリエチレングリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ルポリエチレングリコ−ルポリプロピレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−ルポリブチレングリコ−ルポリエチレングリコ−ルなどの直鎖状の3元ブロックコポリマ−のようなポリエ−テルブロックコポリマ−が挙げられる。   Specifically, in addition to polyethylene homopolymers such as polyethylene glycol, polypropylene glycol and polybutylene glycol, ethylene glycol / propylene glycol, ethylene glycol / butylene glycol. Binary copolymers of ethylene glycol / propylene glycol / ethylene glycol, propylene glycol / ethylene glycol / propylene glycol, ethylene glycol / butylene glycol / ethylene glycol Examples thereof include, but are not limited to, linear ternary copolymers. As block copolymers, binary block copolymers such as polyethylene glycol polypropylene glycol and polyethylene glycol polybutylene glycol, polyethylene glycol polypropylene glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol are used. Examples thereof include a polyether block copolymer such as a linear ternary block copolymer such as polyethylene glycol polypropylene glycol and polyethylene glycol polybutylene glycol polyethylene glycol.

直鎖状脂肪族ポリエ−テル化合物の末端の構造は、微粒子の分散性や分散媒への溶解性に悪影響を与えない限り制限は無いが、少なくとも一つの末端がアルキル基であると、焼成時におけるポリエーテル化合物の分解・焼失性が向上し、得られる金属薄膜の体積抵抗率が下がるので好ましい。アルキル基の長さが長すぎると、微粒子の分散性を阻害して分散体の粘度が増大する傾向があるので、アルキル基の長さとしては、炭素数1〜炭素数4が好ましい。少なくとも一つの末端がアルキル基であることによって、焼成時の分解・焼失性が向上する理由は定かではないが、微粒子とポリエーテル化合物の間、またはポリエーテル化合物とポリエーテル化合物間の水素結合などに基づく相互作用の力が弱まることが寄与しているものと推察される。   The structure of the terminal of the linear aliphatic polyether compound is not limited as long as it does not adversely affect the dispersibility of the fine particles and the solubility in the dispersion medium, but if at least one terminal is an alkyl group, This is preferable since the decomposition and burn-out property of the polyether compound is improved and the volume resistivity of the resulting metal thin film is lowered. If the length of the alkyl group is too long, the dispersibility of the fine particles is hindered and the viscosity of the dispersion tends to increase. Therefore, the length of the alkyl group is preferably 1 to 4 carbon atoms. The reason why the decomposition / burning property at the time of firing is improved by having at least one terminal alkyl group is not clear, but hydrogen bonding between the fine particles and the polyether compound or between the polyether compound and the polyether compound, etc. It is surmised that the weakening of the interaction force based on this contributes.

直鎖状脂肪族ポリエ−テル化合物の特に好ましい構造は、一方の末端がアルキル基であり、もう一方の末端が水酸基である構造である。例えば、ポリエチレングリコールメチルエーテル、ポリプロピレングリコールメチルエーテルなどが挙げられる。   A particularly preferable structure of the linear aliphatic polyether compound is a structure in which one terminal is an alkyl group and the other terminal is a hydroxyl group. Examples thereof include polyethylene glycol methyl ether and polypropylene glycol methyl ether.

分散体中の金属薄膜前駆体微粒子の割合に制限はないが、分散体総量に対する重量%で表わす場合、好ましくは5重量%〜90重量%、より好ましくは20重量%〜80重量%である。分散体中の微粒子の重量がこれらの範囲にある場合には、微粒子の分散状態が良好であり、また、1回の塗布・加熱処理によって適度な厚さの金属薄膜が得られるので好ましい。   Although there is no restriction | limiting in the ratio of the metal thin film precursor fine particle in a dispersion, When expressed with the weight% with respect to the total amount of a dispersion, Preferably it is 5 weight%-90 weight%, More preferably, it is 20 weight%-80 weight%. When the weight of the fine particles in the dispersion is in these ranges, it is preferable because the fine particles are dispersed, and a metal thin film having an appropriate thickness can be obtained by a single coating / heating treatment.

分散体中の多価アルコールの割合は、分散体総量に対する重量%で、好ましくは5重量%〜70重量%、より好ましくは10重量%〜50重量%である。   The ratio of the polyhydric alcohol in the dispersion is wt% with respect to the total amount of the dispersion, preferably 5 wt% to 70 wt%, more preferably 10 wt% to 50 wt%.

分散体中の直鎖状脂肪族ポリエ−テル化合物の割合は、分散体総量に対する重量%で、好ましくは0.1重量%〜70重量%、より好ましくは1重量%〜50重量%である。ポリエ−テル化合物の添加量が0.1重量%未満である場合には、得られる金属薄膜の緻密性が低くなる場合や、基材との密着性が低下する場合があり、一方、ポリエ−テル化合物の添加量が70重量%を越えると、分散体の粘度が増加する場合がある。   The proportion of the linear aliphatic polyether compound in the dispersion is weight% with respect to the total amount of the dispersion, preferably 0.1% to 70% by weight, more preferably 1% to 50% by weight. When the added amount of the polyether compound is less than 0.1% by weight, the denseness of the resulting metal thin film may be lowered, or the adhesion to the substrate may be lowered. When the added amount of the tellurium compound exceeds 70% by weight, the viscosity of the dispersion may increase.

金属薄膜前駆体微粒子に対するポリエーテル化合物の好ましい重量比は、用いる微粒子の種類とポリエーテル化合物の種類により異なるが、通常は0.01〜10の範囲である。この範囲にあると得られる金属薄膜の緻密性が向上し、その体積抵抗率がさらに低下する。   The preferred weight ratio of the polyether compound to the metal thin film precursor fine particles varies depending on the kind of fine particles used and the kind of the polyether compound, but is usually in the range of 0.01 to 10. Within this range, the denseness of the resulting metal thin film is improved, and the volume resistivity is further reduced.

本実施の形態では、上記分散体に、必要に応じ、消泡剤、レベリング剤、粘度調整剤、安定剤などの添加剤を添加してもよい。   In this Embodiment, you may add additives, such as an antifoamer, a leveling agent, a viscosity modifier, and a stabilizer, to the said dispersion as needed.

上記分散体の製造には、粉体を液体に分散する一般的な方法を用いることができる。例えば、金属薄膜前駆体微粒子と分散媒と直鎖状脂肪族ポリエーテル化合物などの構成原料を混合した後、超音波法、ミキサー法、3本ロール法、ボールミル法で分散を施せばよい。これらの分散手段のうち、複数を組み合わせて分散を行うことも可能である。これらの分散処理は室温で行ってもよく、分散体の粘度を下げるために、加熱して行ってもよい。金属薄膜前駆体微粒子以外の構成物が固体である場合には、これらを液状になる温度に加熱しながら微粒子を加え、上記操作を行うことが好ましい。分散体が流動可能な固体となる場合には、ずり応力を加えながら分散を行うことが好ましく、3本ロール法、ミキサー法などが好ましい。   For the production of the dispersion, a general method for dispersing powder in a liquid can be used. For example, after mixing constituent raw materials such as metal thin film precursor fine particles, a dispersion medium, and a linear aliphatic polyether compound, dispersion may be performed by an ultrasonic method, a mixer method, a three-roll method, or a ball mill method. Of these dispersing means, a plurality of dispersing means can be combined for dispersion. These dispersion treatments may be performed at room temperature, or may be performed by heating in order to reduce the viscosity of the dispersion. When the constituents other than the metal thin film precursor fine particles are solid, it is preferable to perform the above operation by adding the fine particles while heating them to a liquid temperature. When the dispersion becomes a flowable solid, the dispersion is preferably performed while applying a shear stress, and a three-roll method, a mixer method, and the like are preferable.

金属薄膜前駆体の分散体もしくは溶液を塗布する方法として、例えば、ディップコーティング方法、スプレー塗布方法、スピンコーティング方法、バーコーティング方法、ロールコーティング方法、インクジェット方法、コンタクトプリンティング方法、スクリーン印刷方法などが挙げられる。分散体の粘度にあわせ、最適な塗布手法を適宜選択すればよい。塗布する分散体の膜厚を調整することによって、最終的に得られる金属薄膜の膜厚を調整することが可能である。   Examples of the method for applying the dispersion or solution of the metal thin film precursor include a dip coating method, a spray coating method, a spin coating method, a bar coating method, a roll coating method, an ink jet method, a contact printing method, and a screen printing method. It is done. What is necessary is just to select the optimal application | coating method suitably according to the viscosity of a dispersion. By adjusting the film thickness of the dispersion to be applied, it is possible to adjust the film thickness of the finally obtained metal thin film.

塗布した分散体もしくは溶液は、加熱処理を行う前に、乾燥工程を経ることによって、緻密な金属薄膜層が形成できる場合があり、好ましい。乾燥工程とは金属薄膜前駆体の金属薄膜化が起こる温度より低い温度で、分散媒などの易揮発性物質を揮発させる操作を指し、その温度は分散体を構成する組成物の揮発温度を考慮して適宜定めればよいが、通常50℃〜200℃の温度範囲において行われる。   The applied dispersion or solution is preferable because a dense metal thin film layer may be formed by performing a drying step before heat treatment. The drying process refers to the operation of volatilizing a readily volatile substance such as a dispersion medium at a temperature lower than the temperature at which the metal thin film precursor is converted to a metal thin film. The temperature takes into account the volatilization temperature of the composition constituting the dispersion. However, it is usually performed in a temperature range of 50 ° C to 200 ° C.

金属配線形成前駆体の分散体もしくは溶液を、回路形状に塗布し加熱処理すると、金属回路パターンを形成できる。これらの溶液を塗布する場合には、例えば、インクジェットプリンターやディスペンサーなど、ドロップオンデマンドタイプの塗布装置が用いられる。   A metal circuit pattern can be formed by applying a dispersion or solution of a metal wiring formation precursor to a circuit shape and heat-treating it. When these solutions are applied, for example, a drop-on-demand type application device such as an ink jet printer or a dispenser is used.

インクジェット法においては、分散体もしくは溶液をインクジェットプリンターヘッドに入れて、ピエゾ素子などに電気駆動によって微小振動を加えることによって金属薄膜前駆体を含む液滴が吐出される。ディスペンサー法においては、分散体を先端に吐出針のついたディスペンサーチューブに入れ、空気圧を加えることによって金属薄膜前駆体を含む液滴が吐出される。   In the ink jet method, a dispersion or solution is placed in an ink jet printer head, and droplets containing a metal thin film precursor are ejected by applying micro vibrations to a piezoelectric element or the like by electric drive. In the dispenser method, a dispersion containing a metal thin film precursor is ejected by putting the dispersion into a dispenser tube having a discharge needle at the tip and applying air pressure.

回路パターンの形成は、インクジェットヘッドやディスペンサー吐出針をロボットによって平面方向に動かすことにより、任意のパターンを形成することができる。これらの塗布手法においては、段差を有する基板においても、ロボットを垂直方向に動かすことで、段差に追従した回路を形成することも可能である。   The circuit pattern can be formed by moving an inkjet head or a dispenser discharge needle in a plane direction by a robot. In these coating methods, it is possible to form a circuit that follows a step by moving the robot in the vertical direction even on a substrate having a step.

インクジェット法においては、描画される配線パターンの線幅は、インクジェットプリンターヘッドから吐出される液滴サイズとその着弾パターンを制御することにより調整することが可能である。またディスペンサー法においては、吐出針から吐出される液滴の幅を吐出針の内外径や、吐出圧、描画スピードなどによってコントロールすることにより、描画される配線パターンの線幅を調整することが可能である。   In the ink jet method, the line width of a wiring pattern to be drawn can be adjusted by controlling the size of a droplet discharged from an ink jet printer head and its landing pattern. In the dispenser method, it is possible to adjust the line width of the wiring pattern to be drawn by controlling the width of the liquid droplets discharged from the discharge needle by the inner and outer diameters of the discharge needle, the discharge pressure, the drawing speed, etc. It is.

回路形状に塗布する用途においては、塗布する分散体もしくは溶液の線幅は、通常は1μm〜400μmの範囲であり、得られる金属配線の線幅は0.5μm〜300μmである。また、塗布する厚みを調整することによって、最終的に得られる金属配線の厚みを調整することが可能である。通常は、塗布する分散体の厚みは、0.1μm〜100μmであり、得られる金属配線の厚みは0.05μm〜50μmである。   In the application applied to the circuit shape, the line width of the dispersion or solution to be applied is usually in the range of 1 μm to 400 μm, and the line width of the obtained metal wiring is 0.5 μm to 300 μm. Moreover, it is possible to adjust the thickness of the metal wiring finally obtained by adjusting the thickness to apply. Usually, the thickness of the dispersion to apply | coat is 0.1 micrometer-100 micrometers, and the thickness of the metal wiring obtained is 0.05 micrometer-50 micrometers.

絶縁性樹脂層上に金属酸化物を形成する工程(3)において、金属酸化物を形成する方法としては、酸化剤を含む不活性雰囲気中で加熱処理する方法が好ましい。酸化剤は、絶縁性樹脂層と金属薄膜層との界面に金属酸化物を形成できる限りにおいて特に制限はなく、酸素、オゾン、水、などが例示される。雰囲気中の酸化剤の濃度は、金属薄膜層の酸化の容易さなどを考慮して、適宜定めればよい。   In the step (3) of forming the metal oxide on the insulating resin layer, the method of forming the metal oxide is preferably a method in which heat treatment is performed in an inert atmosphere containing an oxidizing agent. The oxidizing agent is not particularly limited as long as a metal oxide can be formed at the interface between the insulating resin layer and the metal thin film layer, and examples thereof include oxygen, ozone, and water. The concentration of the oxidizing agent in the atmosphere may be appropriately determined in consideration of the ease of oxidation of the metal thin film layer.

加熱処理は、熱可塑性の絶縁性樹脂のガラス転移温度以上で行うことが好ましく、ガラス転移温度より5℃〜100℃高い温度がより好ましく、例えば、ガラス転移温度が275℃の熱可塑性ポリイミド樹脂を用いた場合には、そのガラス転移温度よりも高い280℃〜375℃で加熱処理する。   The heat treatment is preferably performed at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the thermoplastic insulating resin, more preferably 5 ° C to 100 ° C higher than the glass transition temperature, for example, a thermoplastic polyimide resin having a glass transition temperature of 275 ° C. When used, heat treatment is performed at 280 ° C. to 375 ° C., which is higher than the glass transition temperature.

加熱処理によって得られる金属薄膜層が銅などの酸化を受けやすい金属種である場合には、酸化剤を含有する非酸化性雰囲気で加熱処理することが好ましく、特に好ましいのは、酸素を20ppm〜2000ppm程度に調整した不活性雰囲気での加熱処理である。不活性雰囲気とは、例えば、アルゴン、窒素などの不活性ガスの雰囲気を指す。酸素濃度が20ppm未満では、界面の金属酸化物の生成に長時間の加熱処理を有する場合があるし、一方、酸素濃度が2000ppmを超えると、酸化が過剰となって金属薄膜層の導電性が低下する場合がある。加熱温度と、加熱時間は、界面の酸化の受けやすさなどに併せて適宜定めればよいが、加熱温度は通常200℃〜500℃、加熱時間は通常1分〜120分の範囲である。   When the metal thin film layer obtained by the heat treatment is a metal species that is susceptible to oxidation, such as copper, it is preferable to perform the heat treatment in a non-oxidizing atmosphere containing an oxidizing agent, particularly preferably oxygen is 20 ppm to Heat treatment in an inert atmosphere adjusted to about 2000 ppm. The inert atmosphere refers to an atmosphere of an inert gas such as argon or nitrogen. If the oxygen concentration is less than 20 ppm, the formation of the metal oxide at the interface may have a long heat treatment. On the other hand, if the oxygen concentration exceeds 2000 ppm, the oxidation is excessive and the conductivity of the metal thin film layer is low. May decrease. The heating temperature and the heating time may be appropriately determined in accordance with the susceptibility to interface oxidation and the like, but the heating temperature is usually 200 ° C. to 500 ° C., and the heating time is usually in the range of 1 minute to 120 minutes.

これらの加熱処理には、遠赤外線、赤外線、マイクロ波、電子線などの放射線加熱炉や、電気炉、オーブンなどの加熱手段が用いられる。   For these heat treatments, a heating means such as a radiation heating furnace such as far infrared rays, infrared rays, microwaves, and electron beams, an electric furnace, or an oven is used.

本実施の形態に係る積層体の製造方法において、積層体の接着強度が向上する理由は必ずしも明確ではないが、熱可塑性絶縁性樹脂のTg以上の温度で熱処理を行うことによって絶縁樹脂層と金属薄膜層との接着界面が増大すると同時に、界面に生成する酸化物が絶縁性樹脂層との化学的結合も増大させるからではないかと推察される。   In the manufacturing method of the laminated body according to the present embodiment, the reason why the adhesive strength of the laminated body is improved is not necessarily clear, but the insulating resin layer and the metal can be obtained by performing heat treatment at a temperature equal to or higher than Tg of the thermoplastic insulating resin. It is presumed that the adhesion interface with the thin film layer increases, and at the same time, the oxide generated at the interface also increases the chemical bond with the insulating resin layer.

また、工程(2)と工程(3)を同時に実施する方法としては、例えば、絶縁性樹脂層の上に金属薄膜前駆体を含む層を形成した後に、酸化剤を含む不活性雰囲気中で加熱処理することが例示できる。この場合、絶縁性樹脂層の上に、金属薄膜前駆体層を形成する工程を開始する。次いで、例えば酸素などを含む窒素雰囲気条件で加熱処理することにより、金属薄膜層を形成する工程(2)と絶縁性樹脂層と金属薄膜層の界面に金属酸化物を形成する工程(3)を連続して1つの工程として実施する。このように工程(2)及び工程(3)を連続して1つの工程として実施することができるので、積層体の製造工程を簡略化することができ、低コスト化を実現できる。   Moreover, as a method of carrying out the step (2) and the step (3) at the same time, for example, after forming a layer containing a metal thin film precursor on an insulating resin layer, heating in an inert atmosphere containing an oxidizing agent Processing can be exemplified. In this case, a process of forming a metal thin film precursor layer on the insulating resin layer is started. Next, a step (2) of forming a metal thin film layer by heat treatment under, for example, a nitrogen atmosphere condition containing oxygen and a step (3) of forming a metal oxide at the interface between the insulating resin layer and the metal thin film layer. It carries out as one process continuously. Thus, since a process (2) and a process (3) can be implemented as one process continuously, a manufacturing process of a layered product can be simplified and cost reduction can be realized.

本実施の形態では、上述の様にして得られる金属薄膜層の上に金属メッキを施して金属メッキ層を形成し、金属薄膜層に機能・特性を付与することができる。金属薄膜の上に金属メッキを施す手法としては、乾式メッキ法及び湿式メッキ法が挙げられる。成膜速度の観点から好ましいのは湿式メッキ法である。湿式メッキ法としては、無電解メッキ法及び電解メッキ法のいずれも使用することができるが、メッキの成膜速度と、得られる金属膜の緻密性の観点から好ましいのは電解メッキ法である。   In the present embodiment, metal plating is performed on the metal thin film layer obtained as described above to form a metal plating layer, and functions and characteristics can be imparted to the metal thin film layer. Examples of the technique for performing metal plating on the metal thin film include a dry plating method and a wet plating method. The wet plating method is preferable from the viewpoint of the film formation rate. As the wet plating method, either an electroless plating method or an electrolytic plating method can be used, but the electrolytic plating method is preferable from the viewpoint of the deposition rate of plating and the denseness of the resulting metal film.

メッキの金属種に特に制限はないが、導電性や安定性の観点から好ましいのは、銅、ニッケル、金などである。銅は特に抵抗値が低く、また工業的な入手の容易性からも好ましい。メッキ工程は、必要に応じ被メッキ面を脱脂及び/又は酸化層除去した後、メッキ反応液に基材を浸して行う。電解メッキであれば基材の被メッキ面に通電することによってメッキ層を形成することが可能となる。   There is no particular limitation on the metal species for plating, but copper, nickel, gold, and the like are preferable from the viewpoint of conductivity and stability. Copper is particularly preferred because of its low resistance value and industrial availability. The plating step is performed by degreasing the surface to be plated and / or removing the oxide layer as necessary, and then immersing the substrate in a plating reaction solution. In the case of electrolytic plating, a plated layer can be formed by energizing the surface to be plated of the substrate.

以下に、本発明の効果を明確にするために行った実施例および比較例を示す。本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。   Below, the Example and comparative example which were performed in order to clarify the effect of this invention are shown. The present invention is not limited by these examples.

金属薄膜前駆体微粒子の粒子径、金属薄膜の体積抵抗率、接着性・接着強度、金属薄膜層と絶縁性樹脂層の接触界面の表面粗さ(Ra)、金属薄膜層の比表面積の見積もりおよび熱可塑性ポリイミドのガラス転移温度(Tg)、吸水率の測定法は以下のとおりである。   Particle diameter of metal thin film precursor fine particles, volume resistivity of metal thin film, adhesion / adhesion strength, surface roughness (Ra) of contact interface between metal thin film layer and insulating resin layer, estimation of specific surface area of metal thin film layer and The glass transition temperature (Tg) and the water absorption rate of the thermoplastic polyimide are measured as follows.

<1>金属薄膜前駆体微粒子の粒子径
カーボン蒸着された銅メッシュ上に、溶解・希釈した微粒子分散体を1滴たらし、減圧乾燥したサンプルを作成する。日立製作所社製透過型電子顕微鏡(JEM−4000FX)を用いて観察し、視野の中から、粒子径が比較的そろっている個所を3ヶ所選択し、被測定物の粒子径測定に最も適した倍率で撮影する。おのおのの写真から、一番多数存在すると思われる粒子を3点選択し、その直径をものさしで測り、倍率をかけて一次粒子径を算出する。これらの値の平均値を粒子径とする。
<1> Particle Size of Metal Thin Film Precursor Fine Particles One drop of dissolved / diluted fine particle dispersion is deposited on a carbon-deposited copper mesh, and a sample dried under reduced pressure is prepared. Using a transmission electron microscope (JEM-4000FX) manufactured by Hitachi, Ltd., select three locations where the particle size is relatively uniform from the field of view, and is most suitable for measuring the particle size of the object to be measured. Shoot at a magnification. From each photograph, select the three most likely particles, measure the diameter with a ruler, and multiply the magnification to calculate the primary particle size. Let the average value of these values be a particle diameter.

<2>金属薄膜の体積抵抗率
低抵抗率計「ロレスタ−(登録商標)」GP(三菱化学社製)を用いて測定する。
<2> Volume resistivity of metal thin film Measured using a low resistivity meter “Loresta (registered trademark)” GP (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).

<3>テープ剥離試験および接着強度測定(180度剥離試験)
テープ剥離試験は、得られた金属薄膜上にスコッチテープ(登録商標、住友スリーエム社製)を貼り、これを剥がす際に、金属薄膜がスコッチテープに付着して基板から剥がれたか否かで判定する。
<3> Tape peel test and adhesive strength measurement (180 degree peel test)
In the tape peeling test, a scotch tape (registered trademark, manufactured by Sumitomo 3M Co.) is applied on the obtained metal thin film, and when this is peeled off, the metal thin film adheres to the scotch tape and is judged by whether it has peeled off from the substrate .

接着強度のサンプル作製法及び測定法については、JIS C6471規格に準じて行
った。接着強度測定のための試料は、次のようにして作成する。得られた金属薄膜上に電気メッキにより金属膜を厚付けし、金属部分の総厚みを約15μmにした後、長さ15cm×幅1cmの大きさに切断し、1cmの中心幅3mmを残し、塩化第二鉄溶液にてエッチングした。得られたサンプルを、乾燥器中105℃にて1時間以上放置し乾燥させ、その後、厚み3mmのガラスエポキシ基板に両面粘着テープにて取り付けた。幅3mmの導体をポリイミドフィルムとの界面で引剥がしアルミ製テープに張りつけ、掴み代とした。
About the sample preparation method and measuring method of adhesive strength, it carried out according to JIS C6471 standard. A sample for measuring the adhesive strength is prepared as follows. After the metal film was thickened by electroplating on the obtained metal thin film and the total thickness of the metal part was about 15 μm, it was cut into a size of 15 cm long × 1 cm wide, leaving a center width of 3 mm of 1 cm, Etched with ferric chloride solution. The obtained sample was left to dry in a dryer at 105 ° C. for 1 hour or longer, and then attached to a 3 mm thick glass epoxy substrate with a double-sided adhesive tape. A conductor having a width of 3 mm was peeled off at the interface with the polyimide film and attached to an aluminum tape to make a grip allowance.

上記のようにして作製した試料を、島津製作所社製引っ張り試験機(オートグラフAG−10KNI)に固定した。固定する際、確実に180°の方向に引き剥がすために治具をとりつけた。毎分約50mmの速度にて50mm引き剥がした際の荷重を測定し、接着強度(kN/m)を算出した。   The sample produced as described above was fixed to a tensile tester (Autograph AG-10KNI) manufactured by Shimadzu Corporation. When fixing, a jig was attached in order to surely peel it in the direction of 180 °. The load at the time of peeling 50 mm at a speed of about 50 mm per minute was measured, and the adhesive strength (kN / m) was calculated.

また、密着強度の経時熱劣化を評価するため、上記評価用サンプルに128℃、240時間熱処理を行ったのちに測定した密着強度を経時熱劣化後の密着強度と定義し、上記の方法で密着強度を測定した。   In addition, in order to evaluate the heat deterioration with time of the adhesion strength, the adhesion strength measured after the heat treatment at 128 ° C. for 240 hours was defined as the adhesion strength after the heat deterioration with time, and the above method was used for adhesion. The strength was measured.

<4>金属薄膜、および金属薄膜と絶縁性樹脂層との接触界面形態の観察(表面粗さRa)
金属薄膜の形態は、積層体の断面TEM像を日立製作所社製透過型電子顕微鏡(JEM−4000FX)を用いて観察する。金属薄膜層と絶縁性樹脂層の接触界面の表面粗さは以下のようにして観察する。界面部分の断面TEM像をスキャナーでデジタル化し、融着して得られる金属薄膜界面の8ビットのグレースケール画像を取得する。2値化処理を施した後エッジ抽出を行い、金属薄膜の界面プロファイル像(ラインイメージ)を得る。また、画像プロファイル像の両端を結ぶ直線からの、ラインイメージの絶縁性樹脂層側への変位量を用いて、金属薄膜層と絶縁性樹脂層の接触界面の表面粗さ(Ra)を見積もる。
<4> Observation of metal thin film and contact interface form between metal thin film and insulating resin layer (surface roughness Ra)
The form of a metal thin film observes the cross-sectional TEM image of a laminated body using the transmission electron microscope (JEM-4000FX) by Hitachi, Ltd. The surface roughness of the contact interface between the metal thin film layer and the insulating resin layer is observed as follows. The cross-sectional TEM image of the interface portion is digitized with a scanner, and an 8-bit grayscale image of the metal thin film interface obtained by fusing is acquired. After binarization, edge extraction is performed to obtain an interface profile image (line image) of the metal thin film. Further, the surface roughness (Ra) of the contact interface between the metal thin film layer and the insulating resin layer is estimated using the amount of displacement of the line image from the straight line connecting both ends of the image profile image to the insulating resin layer side.

<5>金属薄膜層の比表面積の見積もり
小角X線散乱は、出力18kWの回転陰極型X線発生器を用い、イメージングプレートを検出器として測定した。入射X線波長は0.154nm、カメラ長は980mm、1試料あたりの測定時間は30分である。散乱測定はベースフィルムとしてカプトンフィルムが付いた状態の銅薄膜1枚に対し、膜面の法線方向からX線を入射することで行った。空セル散乱測定ではベースフィルムのカプトンフィルムに対して同様の測定を行った。さらに、空セル補正のためにカプトンフィルムの付いた銅薄膜、及びカプトンフィルムの入射X線波長における透過率測定もあわせて行った。なお、イメージングプレートにより得られた2次元散乱パターンはバックグラウンド補正を行った後、円環平均することにより1次元した。これらのデータを用い、先述の文献A及びBの方法に従いI(q)を得た。なお、絶対強度補正の際に必要な銅薄膜の厚みは、断面の走査型電子顕微鏡写真から求めた。こうして得られたI(q)に対し、上記式(2)でフィッティングを行うことにより比表面積を得た。
<5> Estimation of specific surface area of metal thin film layer Small angle X-ray scattering was measured using a rotating cathode X-ray generator with an output of 18 kW and an imaging plate as a detector. The incident X-ray wavelength is 0.154 nm, the camera length is 980 mm, and the measurement time per sample is 30 minutes. Scattering measurement was performed by injecting X-rays from the normal direction of the film surface to one copper thin film with a Kapton film attached as a base film. In the empty cell scattering measurement, the same measurement was performed on the Kapton film as the base film. Furthermore, the transmittance | permeability measurement in the incident X-ray wavelength of the copper thin film with the Kapton film for the empty cell correction | amendment, and the Kapton film was also performed. The two-dimensional scattering pattern obtained by the imaging plate was made one-dimensional by performing circular average after performing background correction. Using these data, I (q) was obtained according to the methods of the above-mentioned documents A and B. Note that the thickness of the copper thin film necessary for the absolute intensity correction was obtained from a scanning electron micrograph of the cross section. The specific surface area was obtained by fitting to I (q) obtained in this way by the said Formula (2).

<6>熱可塑性ポリイミドのガラス転移温度(Tg)
島津製作所社製熱機械分析装置(TMA−50)を用いて、熱機械分析により、荷重5g、昇温速度10℃/分、窒素雰囲気下(流量20ml/分)、温度50℃〜450℃の範囲における試験片伸びの測定を行い、得られた曲線の変曲点から、ポリイミドフィルム(25μm厚)のガラス転移温度を求めた。
<6> Glass transition temperature (Tg) of thermoplastic polyimide
Using a thermomechanical analyzer (TMA-50) manufactured by Shimadzu Corporation, a thermal load of 5 g, a heating rate of 10 ° C./min, under a nitrogen atmosphere (flow rate of 20 ml / min), and a temperature of 50 ° C. to 450 ° C. The test piece elongation in the range was measured, and the glass transition temperature of the polyimide film (25 μm thickness) was determined from the inflection point of the obtained curve.

<7>熱可塑性ポリイミドの吸水率
吸水率については、熱可塑性ポリイミドのみからなるフィルムを3枚作成し、これを用いて150℃で30分間乾燥させたものの重量をW1、24時間蒸留水に浸したあと表面の水滴を拭き取ったものの重量をW2とし、3枚それぞれの吸水率を下記式(3)より算出し、平均値を吸水率とした。
吸水率(%)=(W1−W2)÷W1×100…式(3)
<7> Water Absorption Rate of Thermoplastic Polyimide For the water absorption rate, three films made only of thermoplastic polyimide were prepared, and the weight of what was dried at 150 ° C. for 30 minutes using this was immersed in distilled water for 1,24 hours. After that, the weight of the water droplets on the surface was wiped, and the water absorption rate of each of the three sheets was calculated from the following formula (3), and the average value was taken as the water absorption rate.
Water absorption (%) = (W1−W2) ÷ W1 × 100 (3)

[実施例1]
(熱可塑性ポリイミド溶液の合成)
4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル0.67モルと4,4’−ジアミノジフェニルエーテル0.33モルとピロメリット酸二無水物1.0モルの比率となるように秤量し、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)を固形分濃度が10wt%になるように加え、50℃で10時間攪拌溶解し、熱可塑性ポリイミド前駆体であるポリアミド酸溶液を得た。この熱可塑性ポリイミドのガラス転移温度は278℃であった。また、この熱可塑性ポリイミドの吸水率は0.8重量%であった。
[Example 1]
(Synthesis of thermoplastic polyimide solution)
Weighing to a ratio of 0.67 mol of 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 0.33 mol of 4,4′-diaminodiphenyl ether and 1.0 mol of pyromellitic dianhydride, N -Methyl-2-pyrrolidone (NMP) was added so that the solid content concentration was 10 wt%, and the mixture was stirred and dissolved at 50 ° C. for 10 hours to obtain a polyamic acid solution which is a thermoplastic polyimide precursor. The glass transition temperature of this thermoplastic polyimide was 278 ° C. The water absorption of this thermoplastic polyimide was 0.8% by weight.

(熱可塑性ポリイミド層を有する基板の作成)
20×30cm角に切り出したポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製カプトンフィルム150ENC、膜厚38μm)をバーコーターにセットし、膜厚が1.0μmになるようにバーコート塗布した後、ホットプレート上で90℃×10分、120℃×10分、150℃×10分、180℃×10分、250℃×60分、300℃×60分の条件で加熱し、熱可塑性ポリイミド樹脂を表面に有するポリイミド基板を得た。
(Creation of a substrate having a thermoplastic polyimide layer)
A polyimide film cut out into a 20 × 30 cm square (Kapton film 150ENC manufactured by Toray DuPont Co., Ltd., film thickness: 38 μm) is set on a bar coater and coated with a bar coat so that the film thickness becomes 1.0 μm. Polyimide having a thermoplastic polyimide resin on the surface by heating at 90 ° C for 10 minutes, 120 ° C for 10 minutes, 150 ° C for 10 minutes, 180 ° C for 10 minutes, 250 ° C for 60 minutes, 300 ° C for 60 minutes A substrate was obtained.

(金属薄膜の形成)
上記ポリイミド基板をスパッタ装置にセットし、表面清浄化のための逆スパッタを行った後、銅をターゲットとしてアルゴン流量18cm/min、スパッタ圧力6.0×10−1Pa、スパッタ電力300Wで約9分間スパッタすることで0.3μmの銅薄膜を得た。銅薄膜の比表面積は1.4μm−1であった。
(Formation of metal thin film)
After setting the polyimide substrate in a sputtering apparatus and performing reverse sputtering for surface cleaning, using copper as a target, the argon flow rate was 18 cm 3 / min, the sputtering pressure was 6.0 × 10 −1 Pa, and the sputtering power was 300 W. Sputtering was performed for 9 minutes to obtain a 0.3 μm copper thin film. The specific surface area of the copper thin film was 1.4 μm −1 .

(加熱処理)
上記銅薄膜を有する基板を、酸素濃度200ppmに調整した窒素雰囲気において、350℃で10分間加熱処理を行った。
(Heat treatment)
The substrate having the copper thin film was heat-treated at 350 ° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere adjusted to an oxygen concentration of 200 ppm.

(メッキ層の付与と、接着強度の測定、剥離界面の解析)
硫酸銅五水和物(和光純薬工業社製)80gと硫酸180gとを、精製水1リットルに溶解し、電解メッキ浴を作成した。上記で得られた銅膜表面を脱脂・酸洗したのち、メッキ浴に浸し、室温にて、3A/dmの電流密度で、電解銅メッキを施し、金属層の総厚み(銅薄膜層+メッキで形成された銅膜)が15μmの積層基板を完成させた。180度剥離試験による接着強度は、1.0kN/mと非常に高かった。また、経時熱劣化後の180度剥離試験による接着強度は、0.5kN/mと高かった。銅層とポリイミド層の剥離界面について、銅の界面をXPS分析したところ、酸化第一銅の存在が確認できた。界面のRaは3nmであった。
(Plating layer application, adhesive strength measurement, peeling interface analysis)
80 g of copper sulfate pentahydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 180 g of sulfuric acid were dissolved in 1 liter of purified water to prepare an electrolytic plating bath. After degreasing and pickling the copper film surface obtained above, it was immersed in a plating bath and subjected to electrolytic copper plating at a current density of 3 A / dm 2 at room temperature, and the total thickness of the metal layer (copper thin film layer + A laminated substrate having a copper film formed by plating of 15 μm was completed. The adhesive strength according to the 180 degree peel test was as extremely high as 1.0 kN / m. Moreover, the adhesive strength by the 180 degree | times peeling test after a heat deterioration with time was as high as 0.5 kN / m. When the copper interface and the polyimide layer were subjected to XPS analysis of the copper interface, the presence of cuprous oxide could be confirmed. The Ra at the interface was 3 nm.

[実施例2]
(金属薄膜の形成)
実施例1と同様の手法で作成したポリイミド基板を真空蒸着装置にセットし、系内を真空排気した後、銅を蒸着することで0.3μmの銅薄膜を得た。銅薄膜の体積抵抗率は1.7μΩcmであった。
[Example 2]
(Formation of metal thin film)
A polyimide substrate prepared by the same method as in Example 1 was set in a vacuum deposition apparatus, the system was evacuated, and then copper was deposited to obtain a 0.3 μm copper thin film. The volume resistivity of the copper thin film was 1.7 μΩcm.

(加熱処理)
上記銅薄膜を有する基板を、酸素濃度200ppmに調整した窒素雰囲気において、350℃で10分間加熱処理を行った。
(Heat treatment)
The substrate having the copper thin film was heat-treated at 350 ° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere adjusted to an oxygen concentration of 200 ppm.

(メッキ層の付与、接着強度の測定、剥離界面の解析)
実施例1と同様の手法で電解銅メッキ処理を行って15μmの積層基板を完成させた。180度剥離試験による接着強度は、1.2kN/mと非常に高かった。また、経時熱劣化後の180度剥離試験による接着強度は、0.5kN/mと高かった。銅層とポリイミド層の剥離界面について、銅の界面をXPS分析したところ、酸化第一銅の存在が確認できた。界面のRaは6nmであった。
(Plating layer application, adhesion strength measurement, peeling interface analysis)
An electrolytic copper plating process was performed in the same manner as in Example 1 to complete a 15 μm laminated substrate. The adhesive strength according to the 180 degree peel test was as extremely high as 1.2 kN / m. Moreover, the adhesive strength by the 180 degree | times peeling test after a heat deterioration with time was as high as 0.5 kN / m. When the copper interface and the polyimide layer were subjected to XPS analysis of the copper interface, the presence of cuprous oxide could be confirmed. The Ra at the interface was 6 nm.

[実施例3]
(金属薄膜前駆体微粒子および分散体の調製)
無水酢酸銅(和光純薬工業社製)8gに精製水70mlを加えた。25℃で攪拌しながらヒドラジン対酢酸銅のモル比が1.2になるように64重量%のヒドラジン抱水物2.6mlを加えて反応させ、粒子径20nmの酸化第一銅微粒子を得た。得られた酸化第一銅3gに対し、ポリエチレングリコールメチルエーテル(数平均分子量350、アルドリッチ製)2gと、ジエチレングリコール7gを加え、超音波分散を施して酸化第一銅分散体を得た。
[Example 3]
(Preparation of metal thin film precursor fine particles and dispersion)
70 ml of purified water was added to 8 g of anhydrous copper acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). While stirring at 25 ° C., 2.6 ml of 64% by weight hydrazine hydrate was added and reacted so that the molar ratio of hydrazine to copper acetate was 1.2 to obtain cuprous oxide fine particles having a particle size of 20 nm. . 2 g of polyethylene glycol methyl ether (number average molecular weight 350, manufactured by Aldrich) and 7 g of diethylene glycol were added to 3 g of the obtained cuprous oxide, and ultrasonic dispersion was performed to obtain a cuprous oxide dispersion.

(金属薄膜の形成)
実施例1と同様に作成したポリイミド基板をバーコーターにセットし、前述の酸化第一銅分散体を滴下した後、膜厚20μmになるように塗布した。次に、この塗布膜を、電気炉に入れ、水素100%の条件で、350℃×30分の条件で上記ポリイミド膜のガラス転移温度(278℃)よりも高い温度で焼成した。その結果、膜厚1μm、体積抵抗率2.3×10−6Ωcmの銅薄膜を有する基板が得られた。
(Formation of metal thin film)
A polyimide substrate prepared in the same manner as in Example 1 was set on a bar coater, and the above-mentioned cuprous oxide dispersion was dropped, followed by coating to a film thickness of 20 μm. Next, this coating film was put in an electric furnace and baked at a temperature higher than the glass transition temperature (278 ° C.) of the polyimide film under the conditions of 100% hydrogen and 350 ° C. × 30 minutes. As a result, a substrate having a copper thin film with a film thickness of 1 μm and a volume resistivity of 2.3 × 10 −6 Ωcm was obtained.

(加熱処理)
上記銅薄膜を有する基板を、酸素濃度100ppmに調整した窒素雰囲気において、350℃で10分間加熱処理を行った。
(Heat treatment)
The substrate having the copper thin film was heat-treated at 350 ° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere adjusted to an oxygen concentration of 100 ppm.

(メッキ層の付与と、接着強度の測定、剥離界面の解析)
実施例1と同様の電解銅メッキを施し、金属層の総厚み(銅薄膜層+メッキで形成された銅膜)が15μmである、積層基板を完成させた。180度剥離試験による接着強度は、1.5kN/mと非常に高かった。また、経時熱劣化後の180度剥離試験による接着強度は、0.7kN/mと高かった。銅層とポリイミド層の剥離界面について、銅の界面をXPS分析したところ、酸化第一銅の存在が確認できた。界面形態分析を行った所、金属薄膜層の一部が熱可塑性ポリイミド層中に埋め込まれて密着しており、その深さは10nm〜30nmであり、Raは10nmであった。
(Plating layer application, adhesive strength measurement, peeling interface analysis)
The same electrolytic copper plating as in Example 1 was performed to complete a laminated substrate having a total metal layer thickness (copper thin film layer + copper film formed by plating) of 15 μm. The adhesive strength according to the 180 degree peel test was as extremely high as 1.5 kN / m. Moreover, the adhesive strength by the 180 degree | times peeling test after heat deterioration with time was as high as 0.7 kN / m. When the copper interface and the polyimide layer were subjected to XPS analysis of the copper interface, the presence of cuprous oxide could be confirmed. When the interface morphology analysis was performed, a part of the metal thin film layer was embedded and adhered in the thermoplastic polyimide layer, the depth was 10 nm to 30 nm, and Ra was 10 nm.

(プリント配線板の特性)
上記で得られた積層基板に対し、ライン/スペース=20μm/20μmの櫛型電極をフォトリソグラフィーにより作成したところ、配線の直線性はきわめて高く、微細配線形成性が高いことが確認された。また、ピンホールに起因すると考えられる配線の断線は観察されなかった。作成した櫛型電極を温度85℃×相対湿度85%、印加電圧50Vの条件でマイグレーション試験を行ったが、1000時間経過後においても配線間の絶縁性は1013Ω台を維持し、吸湿に伴う絶縁性の低下などは観察されなかった。
(Characteristics of printed wiring board)
When a comb-shaped electrode of line / space = 20 μm / 20 μm was formed on the multilayer substrate obtained above by photolithography, it was confirmed that the linearity of the wiring was extremely high and the fine wiring formation was high. Moreover, the disconnection of the wiring considered to be caused by the pinhole was not observed. A migration test was performed on the prepared comb-shaped electrode under the conditions of a temperature of 85 ° C., a relative humidity of 85%, and an applied voltage of 50 V. Even after 1000 hours, the insulation between the wirings maintained a level of 10 13 Ω and absorbed moisture. The accompanying decrease in insulation was not observed.

[実施例4]
(金属薄膜の形成)
実施例1と同様に作成したポリイミド基板をバーコーターにセットし、実施例2と同様の酸化第一銅分散体を滴下した後、膜厚15μmになるように塗布した。次に、この塗布膜を、電気炉に入れ、水素100%の条件で、330℃×20分の条件で上記ポリイミド膜のガラス転移温度(278℃)よりも高い温度で焼成した。その結果、膜厚0.7μm、X線散乱強度から見積もられる比表面積が1.8μm−1の銅薄膜を有する基板が得られた。
[Example 4]
(Formation of metal thin film)
A polyimide substrate prepared in the same manner as in Example 1 was set on a bar coater, and a cuprous oxide dispersion similar to that in Example 2 was dropped, followed by coating to a film thickness of 15 μm. Next, this coating film was put in an electric furnace and baked at a temperature higher than the glass transition temperature (278 ° C.) of the polyimide film under the condition of 100% hydrogen and 330 ° C. × 20 minutes. As a result, a substrate having a copper thin film having a film thickness of 0.7 μm and a specific surface area estimated from the X-ray scattering intensity of 1.8 μm −1 was obtained.

(加熱処理)
上記銅薄膜を有する基板を、酸素濃度150ppmに調整した窒素雰囲気において、350℃で10分間加熱処理を行った。
(Heat treatment)
The substrate having the copper thin film was heat-treated at 350 ° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere adjusted to an oxygen concentration of 150 ppm.

(メッキ層の付与と、接着強度の測定、剥離界面の解析)
実施例1と同様の電解銅メッキを施し、金属層の総厚み(銅薄膜層+メッキで形成された銅膜)が15μmである、積層基板を完成させた。180度剥離試験による接着強度は、1.5kN/mと非常に高かった。また、経時熱劣化後の180度剥離試験による接着強度は、0.7kN/mと高かった。銅層とポリイミド層の剥離界面について、銅の界面をXPS分析したところ、酸化第一銅の存在が確認できた。界面のRaは9nmであった。
(Plating layer application, adhesive strength measurement, peeling interface analysis)
The same electrolytic copper plating as in Example 1 was performed to complete a laminated substrate having a total metal layer thickness (copper thin film layer + copper film formed by plating) of 15 μm. The adhesive strength according to the 180 degree peel test was as extremely high as 1.5 kN / m. Moreover, the adhesive strength by the 180 degree | times peeling test after heat deterioration with time was as high as 0.7 kN / m. When the copper interface and the polyimide layer were subjected to XPS analysis of the copper interface, the presence of cuprous oxide could be confirmed. The Ra at the interface was 9 nm.

下記の実施例5〜実施例7では、加熱処理条件依存性について調べた。   In the following Example 5 to Example 7, the heat treatment condition dependency was examined.

[実施例5]
加熱処理条件を、酸素濃度1000ppm、350℃×10分の条件で行う以外は実施例3と同一の条件で、メッキ層を有する積層基板を形成した。接着強度は1.3kN/mであった。また、経時熱劣化後の180度剥離試験による接着強度は、0.7kN/mと高かった。また、銅層とポリイミド層の剥離界面について、銅の界面をXPS分析したところ、酸化第一銅の存在が確認できた。
[Example 5]
A laminated substrate having a plating layer was formed under the same conditions as in Example 3 except that the heat treatment was performed under the conditions of an oxygen concentration of 1000 ppm and 350 ° C. × 10 minutes. The adhesive strength was 1.3 kN / m. Moreover, the adhesive strength by the 180 degree | times peeling test after heat deterioration with time was as high as 0.7 kN / m. Moreover, about the peeling interface of a copper layer and a polyimide layer, when the copper interface was analyzed by XPS, presence of cuprous oxide has been confirmed.

[実施例6]
加熱処理条件を、酸素濃度50ppm、350℃×10分の条件で行う以外は実施例3と同一の条件で、メッキ層を有する積層基板を形成した。接着強度は1.1kN/mであった。また、経時熱劣化後の180度剥離試験による接着強度は、0.6kN/mと高かった。また、銅層とポリイミド層の剥離界面について、銅の界面をXPS分析したところ、酸化第一銅の存在が確認できた。
[Example 6]
A laminated substrate having a plating layer was formed under the same conditions as in Example 3 except that the heat treatment was performed under the conditions of an oxygen concentration of 50 ppm and 350 ° C. × 10 minutes. The adhesive strength was 1.1 kN / m. Moreover, the adhesive strength by the 180 degree | times peeling test after heat deterioration with time was as high as 0.6 kN / m. Moreover, about the peeling interface of a copper layer and a polyimide layer, when the copper interface was analyzed by XPS, presence of cuprous oxide has been confirmed.

[実施例7]
加熱処理条件を、酸素濃度2000ppm、350℃×10分の条件で行う以外は実施例3と同一の条件で、メッキ層を有する積層基板を形成した。接着強度は1.0kN/mであった。また、経時熱劣化後の180度剥離試験による接着強度は、0.5kN/mと高かった。また、銅層とポリイミド層の剥離界面について、銅の界面をXPS分析したところ、酸化第一銅の存在が確認できた。
[Example 7]
A laminated substrate having a plating layer was formed under the same conditions as in Example 3 except that the heat treatment was performed under the conditions of an oxygen concentration of 2000 ppm and 350 ° C. × 10 minutes. The adhesive strength was 1.0 kN / m. Moreover, the adhesive strength by the 180 degree | times peeling test after a heat deterioration with time was as high as 0.5 kN / m. Moreover, about the peeling interface of a copper layer and a polyimide layer, when the copper interface was analyzed by XPS, presence of cuprous oxide has been confirmed.

下記の実施例8、実施例9では、焼成工程の前に乾燥工程を入れる例について調べた。   In the following Example 8 and Example 9, the example which put a drying process before a baking process was investigated.

[実施例8]
実施例1と同様に作成したポリイミド基板をバーコーターにセットし、実施例3の酸化第一銅分散体を滴下した後、膜厚20μmになるように塗布した。次に、この塗布膜を、オーブン中で150℃×5分乾燥した後、その乾燥膜を電気炉に入れ、水素100%の条件で、350℃×30分の条件で上記ポリイミド膜のガラス転移温度(278℃)よりも高い温度で焼成した。その結果、膜厚1μm、体積抵抗率2.0×10−6Ωcmの銅薄膜を有する基板が得られた。
[Example 8]
A polyimide substrate prepared in the same manner as in Example 1 was set on a bar coater, and after adding the cuprous oxide dispersion of Example 3 dropwise, it was applied to a film thickness of 20 μm. Next, after drying this coating film in an oven at 150 ° C. for 5 minutes, the dried film was put into an electric furnace, and the glass transition of the polyimide film was performed at 350 ° C. for 30 minutes under the condition of 100% hydrogen. Firing was performed at a temperature higher than the temperature (278 ° C.). As a result, a substrate having a copper thin film having a thickness of 1 μm and a volume resistivity of 2.0 × 10 −6 Ωcm was obtained.

(加熱処理)
上記銅薄膜を有する基板を、酸素濃度200ppmに調整した窒素雰囲気において、350℃で10分間加熱処理を行った。
(Heat treatment)
The substrate having the copper thin film was heat-treated at 350 ° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere adjusted to an oxygen concentration of 200 ppm.

(メッキ層の付与と、接着強度の測定、剥離界面の解析)
実施例1と同様の電解銅メッキを施し、金属層の総厚み(銅薄膜層+メッキで形成された銅膜)が15μmである、積層基板を完成させた。180度剥離試験による接着強度は、1.3kN/mと非常に高かった。また、経時熱劣化後の180度剥離試験による接着強度は、0.7kN/mと高かった。銅層とポリイミド層の剥離界面について、銅の界面をXPS分析したところ、酸化第一銅の存在が確認できた。界面のRaは7nmであった。
(Plating layer application, adhesive strength measurement, peeling interface analysis)
The same electrolytic copper plating as in Example 1 was performed to complete a laminated substrate having a total metal layer thickness (copper thin film layer + copper film formed by plating) of 15 μm. The adhesive strength according to the 180 degree peel test was as extremely high as 1.3 kN / m. Moreover, the adhesive strength by the 180 degree | times peeling test after heat deterioration with time was as high as 0.7 kN / m. When the copper interface and the polyimide layer were subjected to XPS analysis of the copper interface, the presence of cuprous oxide could be confirmed. The Ra at the interface was 7 nm.

[実施例9]
実施例1と同様に作成したポリイミド基板をバーコーターにセットし、実施例3の酸化第一銅分散体を滴下した後、膜厚18μmになるように塗布した。次に、この塗布膜を、オーブン中で140℃×5分乾燥した後、その乾燥膜を電気炉に入れ、水素100%の条件で、350℃×10分の条件で上記ポリイミド膜のガラス転移温度(278℃)よりも高い温度で焼成した。その結果、膜厚0.8μm、X線散乱から見積もられる比表面積が1.2μm−1の銅薄膜を有する基板が得られた。
[Example 9]
A polyimide substrate prepared in the same manner as in Example 1 was set on a bar coater, and after adding the cuprous oxide dispersion of Example 3 dropwise, it was applied to a film thickness of 18 μm. Next, after drying this coating film in an oven at 140 ° C. for 5 minutes, the dried film was put into an electric furnace, and the glass transition of the polyimide film was performed at 350 ° C. for 10 minutes under the condition of 100% hydrogen. Firing was performed at a temperature higher than the temperature (278 ° C.). As a result, a substrate having a copper thin film with a film thickness of 0.8 μm and a specific surface area estimated from X-ray scattering of 1.2 μm −1 was obtained.

(加熱処理)
上記銅薄膜を有する基板を、酸素濃度300ppmに調整した窒素雰囲気において、350℃で10分間加熱処理を行った。
(Heat treatment)
The substrate having the copper thin film was heat-treated at 350 ° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere adjusted to an oxygen concentration of 300 ppm.

(メッキ層の付与と、接着強度の測定、剥離界面の解析)
実施例1と同様の電解銅メッキを施し、金属層の総厚み(銅薄膜層+メッキで形成された銅膜)が15μmである、積層基板を完成させた。180度剥離試験による接着強度は、1.2kN/mと非常に高かった。また、経時熱劣化後の180度剥離試験による接着強度は、0.5kN/mと高かった。銅層とポリイミド層の剥離界面について、銅の界面をXPS分析したところ、酸化第一銅の存在が確認できた。界面のRaは9nmであった。
(Plating layer application, adhesive strength measurement, peeling interface analysis)
The same electrolytic copper plating as in Example 1 was performed to complete a laminated substrate having a total metal layer thickness (copper thin film layer + copper film formed by plating) of 15 μm. The adhesive strength according to the 180 degree peel test was as extremely high as 1.2 kN / m. Moreover, the adhesive strength by the 180 degree | times peeling test after a heat deterioration with time was as high as 0.5 kN / m. When the copper interface and the polyimide layer were subjected to XPS analysis of the copper interface, the presence of cuprous oxide could be confirmed. The Ra at the interface was 9 nm.

[実施例10]
(金属配線の形成)
実施例10では、分散体をパターン塗布する例について調べた。実施例1で得たポリイミド基板をディスペンサー(武蔵エンジニアリング社製)のテーブルに真空吸着した。ディスペンサーチューブに充填した上記分散体の先端にシリンジ(FN−0.50N(内径50μm)、武蔵エンジニアリング社製)を固定して、ディスペンサーのエア供給チューブに接続した後、ディスペンサーロボットの所定位置に固定した。チューブに空気圧をかけ、分散体を押し出しながら、あらかじめプログラムした配線パターンにディスペンサーロボットを動かして、分散体を回路形状に塗布した。この時の、基板とシリンジ先端のギャップは70μmに調整した。
[Example 10]
(Formation of metal wiring)
In Example 10, an example in which the dispersion was applied in a pattern was examined. The polyimide substrate obtained in Example 1 was vacuum-adsorbed on a table of a dispenser (manufactured by Musashi Engineering). A syringe (FN-0.50N (inner diameter 50 μm), manufactured by Musashi Engineering Co., Ltd.) is fixed to the tip of the dispersion filled in the dispenser tube, connected to the air supply tube of the dispenser, and then fixed at a predetermined position of the dispenser robot. did. While applying air pressure to the tube and pushing out the dispersion, the dispenser robot was moved to a pre-programmed wiring pattern to apply the dispersion into a circuit shape. At this time, the gap between the substrate and the tip of the syringe was adjusted to 70 μm.

次に、この塗布基板を、実施例3と同様の条件で水素100%雰囲気で加熱処理した後、さらに、酸素100ppmの窒素雰囲気で350℃×10分の加熱処理を行って銅配線基板を得た。4端子法で測定した銅配線の抵抗値は2.4×10−6Ωcmであった。銅膜と熱可塑性ポリイミド樹脂層との間には、酸化第一銅が確認された。別に、ベタ膜を形成して求めた接着強度は1.2kN/mと高かった。また、経時熱劣化後の180度剥離試験による接着強度は、0.5kN/mと高かった。 Next, this coated substrate was heat-treated in a hydrogen 100% atmosphere under the same conditions as in Example 3, and then heat-treated at 350 ° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere containing 100 ppm oxygen to obtain a copper wiring substrate. It was. The resistance value of the copper wiring measured by the 4-terminal method was 2.4 × 10 −6 Ωcm. Cuprous oxide was confirmed between the copper film and the thermoplastic polyimide resin layer. Separately, the adhesive strength obtained by forming a solid film was as high as 1.2 kN / m. Moreover, the adhesive strength by the 180 degree | times peeling test after a heat deterioration with time was as high as 0.5 kN / m.

[比較例1]
熱可塑性ポリイミド膜を形成しないポリイミド基板(東レ・デュポン社製カプトンフィルム150ENC、膜厚38μm)に対して、実施例1と同様の手法で銅薄膜を形成したが、形成した銅薄膜はテープ剥離試験ですべて剥がれた。
[Comparative Example 1]
A copper thin film was formed in the same manner as in Example 1 on a polyimide substrate (Toray DuPont Kapton film 150ENC, film thickness 38 μm) on which a thermoplastic polyimide film was not formed. And everything was removed.

[比較例2]
酸素雰囲気での加熱処理を行わない以外は、実施例1と同様の操作で、銅薄膜を形成したが、形成した銅薄膜はテープ剥離試験ですべて剥がれた。剥離した銅薄膜面を元素分析したが、酸化銅は観察されなかった。
[Comparative Example 2]
A copper thin film was formed by the same operation as in Example 1 except that the heat treatment in an oxygen atmosphere was not performed, but all of the formed copper thin film was peeled off by the tape peeling test. Elemental analysis was performed on the peeled copper thin film surface, but no copper oxide was observed.

本発明の積層体は、金属薄膜と基板との密着性が高く、密着強度の経時熱劣化が改善されたことから、プリント配線板などの電気配線回路基板に好適に用いられる。   The laminate of the present invention has high adhesiveness between the metal thin film and the substrate, and the heat deterioration with time of the adhesive strength is improved. Therefore, the laminate is suitably used for an electric wiring circuit board such as a printed wiring board.

10 積層体
11 絶縁基板
12 絶縁性樹脂層
13 金属薄膜層
14 金属酸化物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Laminated body 11 Insulating substrate 12 Insulating resin layer 13 Metal thin film layer 14 Metal oxide

Claims (12)

絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成された絶縁性樹脂層と、前記絶縁性樹脂層上に形成され、少なくとも当該絶縁基板との接触界面に金属酸化物14を含有する金属薄膜層13と、を備え、絶縁性樹脂層がビフェニル骨格を有するジアミン成分を含有した熱可塑性ポリイミドを含むことを特徴とする積層体。   An insulating substrate, an insulating resin layer formed on the insulating substrate, a metal thin film layer 13 formed on the insulating resin layer and containing a metal oxide 14 at least at a contact interface with the insulating substrate; And the insulating resin layer includes a thermoplastic polyimide containing a diamine component having a biphenyl skeleton. 前記熱可塑性ポリイミドは、ガラス転移温度が270℃超350℃以下であることを特徴とする請求項1記載の積層体。   The laminate according to claim 1, wherein the thermoplastic polyimide has a glass transition temperature of more than 270 ° C and 350 ° C or less. 前記熱可塑性ポリイミドの吸水率が1%以下であることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の積層体。   The laminate according to claim 1 or 2, wherein the thermoplastic polyimide has a water absorption of 1% or less. 前記ジアミン成分が4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル又は4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニルであることを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれかに記載の積層体。   The diamine component is 4,4'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl or 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, according to any one of claims 1 to 3. The laminated body of description. 前記金属薄膜層が銅を含むことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の積層体。   The laminate according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal thin film layer contains copper. 前記絶縁性樹脂層と前記金属薄膜層との接触界面に存在する金属酸化物が酸化第一銅、酸化ニッケル、及び酸化コバルトから選ばれた少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の積層体。   The metal oxide present at the contact interface between the insulating resin layer and the metal thin film layer includes at least one selected from cuprous oxide, nickel oxide, and cobalt oxide. The laminated body in any one of Claim 5. 絶縁基板上に絶縁性樹脂層を形成する工程(1)と、前記絶縁性樹脂層の上に金属薄膜層を形成する工程(2)と、前記絶縁性樹脂層と前記金属薄膜層との接触界面に金属酸化物を形成する工程(3)とを含むことを特徴とする積層体の製造方法。   Step (1) of forming an insulating resin layer on an insulating substrate, Step (2) of forming a metal thin film layer on the insulating resin layer, and contact between the insulating resin layer and the metal thin film layer And a step (3) of forming a metal oxide at the interface. 前記工程(2)と前記工程(3)を共に実施する、または、工程(2)を実施してから工程(3)を実施することを特徴とする請求項7に記載の積層体の製造方法。   The method for manufacturing a laminate according to claim 7, wherein the step (2) and the step (3) are both performed, or the step (3) is performed after the step (2) is performed. . 前記金属薄膜層を金属微粒子、金属酸化物微粒子及び金属水酸化物微粒子からなる群から選ばれた少なくとも1種の金属薄膜前駆体を加熱処理して形成することを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の積層体の製造方法。   8. The metal thin film layer is formed by heat-treating at least one metal thin film precursor selected from the group consisting of metal fine particles, metal oxide fine particles, and metal hydroxide fine particles. Item 9. A method for producing a laminate according to Item 8. 前記金属薄膜前駆体が酸化第一銅微粒子であることを特徴とする請求項9記載の積層体の製造方法。   The method for producing a laminate according to claim 9, wherein the metal thin film precursor is cuprous oxide fine particles. 請求項7から請求項10のいずれかに記載の積層体の製造方法で製造されたことを特徴とする、積層体。   A layered product manufactured by the method for manufacturing a layered product according to any one of claims 7 to 10. 請求項1から請求項6のいずれかに記載の積層体を用いて作製されたプリント配線板。   The printed wiring board produced using the laminated body in any one of Claims 1-6.
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