JP3320516B2 - フレキシブル極薄金属箔積層板の製造方法 - Google Patents

フレキシブル極薄金属箔積層板の製造方法

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JP3320516B2
JP3320516B2 JP22300593A JP22300593A JP3320516B2 JP 3320516 B2 JP3320516 B2 JP 3320516B2 JP 22300593 A JP22300593 A JP 22300593A JP 22300593 A JP22300593 A JP 22300593A JP 3320516 B2 JP3320516 B2 JP 3320516B2
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重之 宍戸
敬章 津嶋
繁行 高木
重基 木島
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子工業分野において
普及しつつあるフレキシブル金属積層板の製造方法に関
するものであり、接着剤層がなく耐熱性に優れ、特にパ
ターン形成性に優れた極薄金属箔を使用したオールポリ
イミドフレキシブル片面極薄金属箔積層板およびオール
ポリイミドフレキシブル両面極薄金属箔積層板の製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】フレキシブル金属積層板は、主として可
撓性を有するプリント配線板用の基材として使用される
が、その他に面発熱体、電磁波シールド材料、フラット
ケーブル、包装材料等に使用される。近年においては、
プリント配線板を使用した電子機器が小型化、高密度化
されるにともない、効率のよい高密度化が達成できるた
め、フレキシブル金属積層板特に、フレキシブル両面金
属の利用が増大している。さらに高密度化のため、回路
パターンの微細化が図られ、これを達成するため、厚さ
が10μm以下という極薄金属箔のフレキシブル片面金
属積層板や極薄金属箔のフレキシブル両面金属箔積層板
が望まれている。(以下、フレキシブル片面金属積層板
とフレキシブル両面金属積層板を総称して、フレキシブ
ル金属積層板と呼ぶ。)しかしながら、従来のフレキシ
ブル金属積層板は、エポキシ樹脂等の接着剤を用いて、
ポリイミドフィルムに金属箔を張り合わせることにより
製造されているために、耐熱性・耐薬品性・難燃性・電
気特性等の特性は、使用される接着剤の特性に支配さ
れ、ポリイミドの優れた諸特性が充分に生かされず、特
に耐熱性の点で充分なものではなかった。
【0003】この接着剤を有する従来のフレキシブル金
属積層板の欠点を克服するために、金属箔上にポリイミ
ドまたはポリアミド酸ワニスを直接流延・塗布すること
により、接着剤を有さないオールポリイミドフレキシブ
ル金属積層板を得ようとする試みがなされているが、我
々の検討によると、金属箔の厚みが非常に薄い場合、例
えば10μm以下と薄く、一方ポリイミド層の厚さが金
属箔の厚さを越える場合には、ポリイミドまたはポリア
ミド酸ワニスの乾燥・硬化に伴う体積収縮および乾燥・
硬化時の温度と室温の温度差による熱収縮により金属箔
に皺や波打ちが入り、フレキシブル金属積層板として満
足できるものを得ることができなかった。特に、バッチ
プレス機で製作できないような長尺状のオールポリイミ
ドフレキシブル両面極薄金属箔積層板に関しては、連続
的に加熱・加圧して積層する際の均一な加圧が難しいこ
とから、フレキシブル金属積層板として満足できるもの
が得られていないのが現状である。
【0004】一方、金属層を薄くする目的で、ポリイミ
ドフィルムにスパッタリングやイオンプレーティング等
により直接薄い金属層を形成しようとする試みがなされ
ているが、この方法では、金属層とポリイミド層の接着
力が低く、接着力の耐熱劣化も大きく、はんだ浴浸漬時
にふくれが生じたりして、満足なものが得られていない
のが現状である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、優れた耐熱
性・耐薬品性・難燃性・電気的特性等を有する耐熱性樹
脂フィルムの特性を充分に生かすとともに、回路パター
ンの微細化を可能とする、極薄金属箔、特に厚さ10μ
以下の極薄金属箔とオールポリイミドからなるフレキシ
ブル金属積層板を提供せんとするものである。さらに、
好ましくは厚さ10μm以下の極薄金属箔とオールポリ
イミドからなる長尺状のフレキシブル金属積層板を提供
せんとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、回路パタ
ーンの形成が容易でかつ微細パターンの形成が可能であ
り、諸特性低下の原因である接着剤を有さず、皺や波打
ちの無い、高いピール強さを持ち、はんだ浴浸積時のふ
くれのない、ポリイミド層の厚さが好ましくは10μm
以上で、金属箔層の厚さが好ましくは10μm以下と非
常に薄いオールポリイミドフレキシブル金属箔積層板を
製造する方法を鋭意検討した結果、厚さが10μm以下
の極薄金属箔上に極薄金属箔の厚さ以下の厚さを持つ極
薄ポリイミド層をまず直接形成し、これと厚さが金属箔
以上の、好ましくは厚さ10μm以上のポリイミドフィ
ルムとを加熱・加圧して積層することにより、ポリイミ
ド層の厚さにして目的に応じた厚さを持たせつつ、極薄
金属箔と積層しオールポリイミド片面極薄金属箔積層板
が得られることを見いだした。さらに、好ましくは厚さ
10μmのポリイミドフィルムの両側に、好ましくは厚
さが、10μm以下の極薄金属箔上に厚さが極薄金属箔
の厚さ以下の極薄ポリイミド層を直接形成したポリイミ
ド/極薄金属箔積層板を、それぞれ加熱・加圧して積層
することにより、ポリイミド層の厚さが好ましくは10
μm以上でその目的に応じた厚さを持たせつつ、その両
面に、厚さが好ましくは10μm以下の極薄金属箔と積
層しオールポリイミド両面極薄金属箔積層板が得られる
ことを見いだした。これらの結果より、本発明を完成す
るに至った。
【0007】すなわち本発明は、非常に薄い金属箔とそ
れより厚いポリイミド層からなるフレキシブル極薄金属
箔積層板の製造方法であって、該極薄金属箔上に、乾燥
・硬化後の厚さが該極薄金属箔の厚さ以下となるように
ポリイミドまたはポリアミド酸溶液を直接流延・塗布す
ることににより、極薄金属箔と極薄ポリイミド層からな
るポリイミド/極薄金属箔積層板を作製し、次にそのポ
リイミド層側に、該極薄金属箔の厚み以上の厚みのポリ
イミドフィルムを加熱・加圧して積層することを特徴と
するフレキシブル片面極薄金属箔積層板の製造方法、お
よび前記のポリイミド/極薄金属箔積層板のポリイミド
層を、ポリイミドフィルムの両側においてそれぞれ加熱
・加圧して積層することを特徴とするフレキシブル両面
極薄金属箔積層板の製造方法、であり、特に、極薄ポリ
イミド層が熱可塑ポリイミド樹脂であり、ロールプレス
を使用して連続的に加圧して積層するものであり、特
に、片側または両側の表面がゴムであるロールプレスを
使用して連続的に加圧して積層するものであり、また
は、極薄金属箔の厚みが10μm以下および/またはポ
リイミドフィルムの厚みが10μm以上であるフレキシ
ブル片面極薄金属箔積層板およびフレキシブル両面極薄
金属箔積層板の製造方法である。また、本発明は、極薄
金属箔とそれよりも厚いポリイミド層からなる、ピール
強さが0.8kgf/cm以上であり、260℃のはん
だ浴に5秒浸漬してもふくれやはがれが見られない長尺
状のオールポリイミドフレキシブル片面金属箔積層板お
よびオールポリイミドフレキシブル両面金属箔積層板、
であり、特に、極薄金属箔の厚みが10μm以下および
/またはポリイミドフィルムの厚みが10μm以上であ
るフレキシブル片面極薄金属箔積層板およびフレキシブ
ル両面極薄金属箔積層板、である。
【0008】本発明において、極薄金属箔、好ましくは
10μm以下の上に直接形成されるポリイミド層の厚さ
を、極薄金属箔の厚さ以下の極薄層とすることが重要で
ある。これを越える厚さにポリイミド層を直接形成しよ
うとする場合には、ポリイミドワニスまたはポリアミド
酸ワニスの乾燥・硬化に伴う体積収縮および乾燥・硬化
時の温度と室温の温度差による熱収縮により極薄金属箔
に皺や波打ちが入り、フレキシブル積層板として満足で
きるものを得ることができない。極薄金属箔の皺や波打
ちをより完全に防止するため、極薄ポリイミド層の厚さ
は、極薄金属箔の厚さの半分以下が好ましい。
【0009】また、極薄金属箔上に直接形成されるポリ
イミド層の厚さは薄くてもよいが、金属箔表面の凹凸や
加熱・加圧を行う装置の凹凸があっても容易に積層でき
るためには、0.5μm以上が好ましい。
【0010】本発明において、ポリイミド/極薄金属箔
積層板のポリイミド層が、その両側又は片側に積層され
るべきポリイミドフィルムの厚さは、特に限定するもの
ではないが適度な強度を有するものであればよく、好ま
しくは極薄金属箔の厚み以上であればよく、好ましくは
10μm以上であれば、その目的に応じた厚さでよい。
ただし、あまり薄い場合には強度が弱いためフレキシブ
ル積層板として満足な性能を発揮する事ができない。本
発明において好ましくは10μm以下の極薄金属箔上に
直接形成される極薄ポリイミド層のポリイミドは、連続
的な加熱・加圧による積層が容易なことから熱可塑性樹
脂が好ましい。極薄ポリイミド層に熱硬化性樹脂を用い
る場合には、接着性を付与するためBステージにしたも
のを用いる。
【0011】以下、理解し易いように本発明を熱可塑性
ポリイミドを例にして記述する。まず極薄金属箔、好ま
しくは10μm以下の極薄金属箔に、溶媒に溶解したポ
リイミド溶液を乾燥後厚さが極薄金属箔の厚さ以下、好
ましくはそれ未満になるように連続的に流延・塗布した
後に加熱して溶媒を除去するか、またはポリイミドの前
駆体であるポリアミド酸溶液を連続的に流延・塗布した
後に加熱して溶媒を除去およびイミド化反応を完結させ
ることにより、好ましくは厚さ10μm以下の極薄金属
箔と極薄金属箔の厚さ以下の厚さを持つ極薄ポリイミド
層からなる長尺状のポリイミド/極薄金属箔積層板を得
る。次いで、このポリイミド/極薄金属箔積層板のポリ
イミド層側に好ましくは厚さ10μm以上のポリイミド
フィルムを加熱・加圧して積層することにより、好まし
くは10μm以上でその目的に応じた厚さのポリイミド
層を持つオールポリイミドフレキシブル片面極薄金属箔
積層板を製造するものである。
【0012】さらに、好ましくは10μm以上のポリイ
ミドフィルムの両側に、このようにして得られた2枚の
前記ポリイミド/極薄金属箔積層板のポリイミド層を加
熱・加圧してそれぞれ積層することにより、好ましくは
厚さ10μm以上でその目的に応じた厚さのポリイミド
層をもつオールポリイミド両面極薄金属箔積層板製造す
るものである。
【0013】さらに、図面により本発明を詳細に説明す
る。第1図は本発明のフレキシブル片面極薄金属箔積層
板の構成を説明するための模式図であり、第2図はフレ
キシブル片面極薄金属箔積層板を連続的に積層する方法
を説明するための模式図である。
【0014】11は好ましくは厚さ10μm以下の極薄
金属箔であり、12は11に直接流延・塗布されること
により形成された極薄金属箔の厚さ以下の厚さを有する
極薄ポリイミド層であり、11と12からポリイミド/
極薄金属箔積層板13が構成される。14は厚さが好ま
しくは10μm以上のポリイミドフィルムである。
【0015】長尺状のポリイミド/極薄金属箔積層板1
3とポリイミドフィルム14とを巻出し機15,15’
より繰り出し、ロールプレス16を使用して連続的に加
圧して積層することにより、連続的に本発明のフレキシ
ブル片面極薄金属箔積層板17を得て、巻取り機18に
より巻取る。
【0016】第3図は本発明のフレキシブル両面極薄金
属箔積層板の構成を説明するための模式図であり、第4
図はフレキシブル両面極薄金属箔積層板を連続的に積層
する方法を説明するための模式図である。
【0017】31は好ましくは厚さ10μm以下の極薄
金属箔であり、32は31に直接流延・塗布されること
により形成された極薄金属箔の厚さ以下の厚さを有する
極薄ポリイミド層であり、31と32からポリイミド/
極薄金属箔積層板33が構成される。同様に、35は好
ましくは厚さ10μm以下の極薄金属箔であり、36は
35に直接流延・塗布されることにより形成された極薄
金属箔の厚さ以下の厚さを有する極薄ポリイミド層であ
り、35と36からポリイミド/極薄金属箔積層板37
が構成される。33と37は同一の構成のものでも、異
なった構成をしていてもよい。34は好ましくは厚さ1
0μm以上のポリイミドフィルムである。
【0018】長尺状のポリイミド/極薄金属箔積層板3
3とポリイミド/極薄金属箔積層板37とポリイミドフ
ィルム34とを巻出し機38,38’,38”より繰り
出し、ロールプレス39を使用して連続的に加圧して積
層することにより、連続的に本発明のフレキシブル両面
極薄金属箔積層板40を得て、巻取り機41により巻取
る。加圧条件は、特に限定はないが好ましくは0.1〜
20、より好ましくは、0.5〜10kgf/cm程度
である。
【0019】ロールプレス時の加熱方法には各種の方法
が用いられ、例えばロール自体を加熱してこの加熱ロー
ルに接触することによりポリイミド/極薄金属箔積層板
およびポリイミドフィルムを加熱する方法や、またロー
ルプレス前にヒーターや熱風により直接加熱する方法が
ある。加熱条件は好ましくはガラス転移点以上、より好
ましくはこれより20℃以上あればよい。
【0020】本発明により提供される長尺状のオールポ
リイミドフレキシブル片面極薄金属箔積層板またはオー
ルポリイミドフレキシブル両面極薄金属箔積層板は、極
薄金属箔とそれよりも厚いポリイミド層からなる、ピー
ル強さが0.8kgf/cm以上であり、260℃のは
んだ浴に5秒浸漬してもふくれやはがれが見られない長
尺状のオールポリイミドフレキシブル片面極薄金属箔積
層板またはオールポリイミドフレキシブル両面極薄金属
箔積層板である。
【0021】ポリイミド/極薄金属箔積層板とポリイミ
ドフィルムまたは2枚のポリイミド/極薄金属箔積層板
とポリイミドフィルムをロールプレスで連続的に積層す
るためには、均一な加圧が重要である。均一な加圧を妨
げるロールの回転むらやロール径のむらやポリイミド/
極薄金属箔積層板やポリイミドフィルムの厚みむら等が
あっても、それを大きな弾性変形により吸収し、非常に
均一な加圧が達成できるため、ロールプレスの片側また
は両側のロールの表面がゴムであることが好ましい。
【0022】このロール表面に用いられるゴムには特に
限定がなく、天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴ
ム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、アクリ
ルゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム
等のゴムで、これら単独あるいは2種類以上混合した
り、いわゆる加硫化処理したものが使用される。さら
に、ロールプレス時にはゴムも加熱されるため、耐熱性
の高いゴム、即ちシリコンゴム、フッ素ゴム等が特に好
ましい。
【0023】図4にはポリイミドフィルムの両側に片面
フレキシブル極薄金属箔積層板を同時に積層する方法を
示しているが、本発明はこれにとらわれるものではな
く、例えば、ポリイミドフィルムの片側に片面フレキシ
ブル極薄金属箔積層板を積層した後に、反対側に片面フ
レキシブル極薄金属箔積層板を積層して、フレキシブル
両面極薄金属箔積層板を製造することもできるのであ
る。 本発明におけるポリイミドは、一般式(I)(化1)
【0024】
【化1】H2N−R1−NH2 (I) (式中、R1は脂肪族基、環式脂肪族基、単環式芳香族
基、縮合多環式芳香族基、芳香族基が直接または架橋員
により連結された非縮合環式芳香族基からなる群より選
ばれた2価の基を示す)で表わされるジアミン化合物と
一般式(II)(化2)
【0025】
【化2】 (式中、R2は脂肪族基、環式脂肪族基、単環式芳香族
基、縮合多環式芳香族基、芳香族基が直接または架橋員
により連結された非縮合環式芳香族基からなる群より選
ばれた4価の基を示す)で表わされるテトラカルボン酸
二無水物とから得られる一般式(III)(化3)
【0026】
【化3】 (式中、R1とR2はそれぞれ脂肪族基、環式脂肪族基、
単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基、芳香族基が直接
または架橋員により連結された非縮合環式芳香族基から
なる群より選ばれたもので、R1は2価の基、R2は4価
の基を示す)で表わされる反復単位を有する集合体であ
る。
【0027】一般式(I)で表わされるジアミン化合物
としては、例えばo−フェニレンジアミン、m−フェニ
レンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−アミノベ
ンジルアミン、p−アミノベンジルアミン、2−クロロ
−1,2−フェニレンジアミン、4−クロロ−1,2−
フェニレンジアミン、2,3−ジアミノトルエン、2,
4−ジアミノトルエン、2,5−ジアミノトルエン、
2,6−ジアミノトルエン、3,4−ジアミノトルエ
ン、2−メトキシ−1,4−フェニレンジアミン、4−
メトキシ−1,2−フェニレンジアミン、4−メトキシ
−1,3−フェニレンジアミン、ベンジジン、3,3’
−ジクロロベンジジン、3,3’−ジメチルベンジジ
ン、3,3’−ジメトキシベンジジン、3,3’−ジア
ミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニ
ルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、
3,3’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’−
ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジ
フェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルス
ルホキシド、3,4’−ジアミノジフェニルスルホキシ
ド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホキシド、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、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,
4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベ
ンゾフェノン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、
3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジア
ミノジフェニルメタン、ビス〔4−(3−アミノフェノ
キシ)フェニル〕メタン、ビス〔4−(4−アミノフェ
ノキシ)フェニル〕メタン、1,1−ビス〔4−(3−
アミノフェノキシ)フェニル〕エタン、1,1−ビス
〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エタン、
1,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル〕エタン、1,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル〕エタン、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、2,
2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕ブ
タン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フ
ェニル〕ブタン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェ
ノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3 −ヘキ
サフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノ
フェノキシ)フェニル〕−1,1,1,3,3,3 −
ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス(3−アミノフ
ェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノ
キシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキ
シ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)
ベンゼン、4,4’−ビス(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、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル〕ケトン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェ
ニル〕ケトン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フ
ェニル〕スルフィド、ビス〔4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(3−アミノフ
ェノキシ)フェニル〕スルホキシド、ビス〔4−(4−
アミノフェノキシ)フェニル〕スルホキシド、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−(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、1,4−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)
ベンゾイル〕ベンゼン、1,3−ビス〔4−(3−アミ
ノフェノキシ)ベンゾイル〕ベンゼン、4,4’−ビス
〔3−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル〕ジフェニ
ルエーテル、4,4’−ビス〔3−(3−アミノフェノ
キシ)ベンゾイル〕ジフェニルエーテル、4,4’−ビ
ス〔4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フ
ェノキシ〕ベンゾフェノン、4,4’−ビス〔4−(4
−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ〕ジ
フェニルスルホン、ビス〔4−{4−(4−アミノフェ
ノキシ)フェノキシ}フェニル〕ケトン、ビス〔4−
{4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ}フェニ
ル〕スルホン、1,4−ビス〔4−(4−アミノフェノ
キシ)−α,α−ジメチルベンジル〕ベンゼン、1,3
−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)−α,α−ジメ
チルベンジル〕ベンゼン等があげられ、また、これらは
単独あるいは2種以上混合して使用される。
【0028】一般式(II)で表わされるテトラカルボ
ン酸二無水物としては、一般式(II)において例え
ば、R2 が脂肪族基である;エチレンテトラカルボン
酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物等、R2
が環式脂肪族基である;シクロペンタンテトラカルボ
ン酸二無水物、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水
物等、R2 が単環式芳香族基である;1,2,3,4
−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット
酸二無水物、R2 が縮合多環式芳香族基である;2,
3,6,7 −ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水
物、1,2,5,6 −ナフタレンテトラカルボン酸二
無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸
二無水物、2,3,6,7 −アントラセンテトラカル
ボン酸二無水物、1,2,7,8−フェナントレンテト
ラカルボン酸二無水物等、R2 が芳香族基を直接連結
した非縮合環式芳香族基である;3,3’,4,4’
−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,
3,3’ −ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、R
2 が芳香族基を架橋員により連結した非縮合環式芳香
族基である;3,3’,4,4’ −ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、
2,2−ビス(2,3−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)エ
ーテル二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニ
ル)エーテル二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフ
ェニル)スルホン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキ
シフェニル)スルホン二無水物、1,1−ビス(2,3
−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,
3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、
4,4’−(p−フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無
水物、4,4’−(m−フェニレンジオキシ)ジフタル
酸二無水物等が挙げられ、また、これらは単独あるいは
2種以上混合して使用される。
【0029】本発明のポリイミドには、金属箔との接着
力を高くするためにカップリング剤を添加したり、表面
平滑性を高めるために界面活性剤を添加したり、その他
ポリイミドの特性を変化させるための添加剤やフィラー
を添加してもよい。本発明のポリイミドを製造する方法
には特に限定はなく、従来公知の方法が適用できる。
【0030】金属箔上に本発明のポリイミド溶液または
ポリアミド酸溶液を流延・塗布した後加熱乾燥してオー
ルポリイミド片面フレキシブル金属積層板を得る方法に
は特に限定はなく、従来公知のコンマコーター、Tダ
イ、ロールコーター、ナイフコーター、リバースコータ
ーなどの塗布装置を使用して塗布し、充分な時間と温度
をかけて加熱乾燥し硬化させればよい。
【0031】本発明のポリイミドフィルムは、単一の層
でも異なるガラス転移点を有する多層のポリイミド層か
ら成ってもよいが、すくなくとも張り合わされる面のポ
リイミド層が熱可塑性ポリイミドであることがピール強
さを高くするために好ましく、さらに、張り合わされる
ポリイミド層のガラス転移点が、他のポリイミド層のガ
ラス転移点以下であることが、フレキシブル極薄金属箔
積層板としての耐熱性を高くすると共にプレスによる加
圧時の温度を低くすることができるため好ましい。接着
力を向上させるために、本発明の極薄ポリイミド層また
はポリイミドフィルムの表面に、コロナ処理、プラズマ
処理、エッチング処理等の処理を施してもよい。
【0032】本発明に用いられる金属箔の種類には特に
限定はなく、通常は銅、ニッケル、アルミニウム、ステ
ンレス鋼、ベリリウム銅合金等が使用されることが多
く、印刷回路を形成するための金属箔としては銅箔が多
く用いられる。銅箔については、圧延銅箔、電解銅箔の
いずれも使用できる。ただし、これら金属箔、特に銅箔
の場合、厚さは重量換算厚さで表すことが多く、これら
箔の厚み計による厚さより薄い厚さとなる。本発明に関
わる極薄金属箔の厚さは、以下特にことわらない限り重
量換算厚さを用いる。ピンホールが存在しにくくなるこ
とやポリイミド層を形成する際の皺や折れの防止の点か
ら、2μm以上が好ましい。また、金属箔に直接接して
いるポリイミドと金属箔との接着力を高めるために金属
箔上に金属単体やその酸化物や合金、例えば金属箔が銅
箔の場合には、銅単体や酸化銅やニッケル−銅合金や亜
鉛−銅合金等の無機物を形成させてもよく、また、無機
物以外にもアミノシラン、エポキシシラン、メルカプト
シラン等のカップリング剤を金属箔上に形成させてもよ
い。
【0033】
【実施例】
合成例1 1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン292
g(1モル)N,N−ジメチルアセトアミド2456g
を、室温窒素雰囲気下で撹拌・溶解した。これに、3,
3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸
二無水物3187g(0.99モル)を、4分割して加
え、室温で24時間撹拌した。その後、無水フタル酸1
1.84g(0.08モル)を加え、室温で3時間撹拌
した。かくして得られたポリアミック酸は、対数粘度
0.75dl/gであった。上記のポリアミド酸溶媒に
無水酢酸408g(4モル)とトリエチルアミン150
gを滴下し室温で10時間撹拌した。得られた反応混合
物を10000gのメタノールに強力な撹拌下に排出
し、析出物を濾別分取した。得られた粉末状析出物を更
にメタノールで洗浄後、180℃で12時間乾燥して、
ポリイミド粉569gを得た。このようにして得られた
ポリイミド粉は、ガラス転移点温度が192℃(DSC
による測定)であった。このポリイミド粉をN−メチル
−2−ピロリドン80g(濃度20%)に溶解させポリ
イミドワニスを得た。
【0034】合成例2 合成例1の1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベン
ゼンを、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテト
ラカルボン酸二無水物に変更して、合成例1と同様の条
件で、ポリイミドワニスを得た。
【0035】実施例1 塗工機を用いて、市販の電解銅箔(古河電工社製 商品
名:GTS)で重量換算厚さ9μmのものに、合成例1
のポリイミドワニスを均一に連続的に直接流延・塗布
し、加熱して溶媒除去し、長尺状のオールポリイミドの
ポリイミド/極薄金属箔積層板を得た。このポリイミド
の厚さは4μmであった。このオールポリイミドのポリ
イミド/極薄金属箔積層板のポリイミド層側にポリイミ
ドフィルムを、図2に示す構成の装置を用い、線圧力1
0kgf/cmで連続的に加圧して、長尺状のフレキシ
ブル片面極薄金属箔積層板を得た。ここでポリイミドフ
ィルムとしては、市販のポリイミドフィルム(東レ・デ
ュポン社製 商品名:カプトンH)で、厚さ25μmの
ものを用いた。またロールプレスの両側のロール共表面
を5mm厚さのシリコンゴムとし、ロールを加熱して片
面フレキシブル金属箔積層板とポリイミドフィルムの表
面が240℃に加熱されるようにした。このようにして
得られた長尺状フレキシブル極薄金属箔積層板は、皺や
波打ちやカール等の有害な欠陥は見られず、また銅箔と
ポリイミドとのピール強さは、1.2kgf/cmであ
り、260℃・10秒のはんだ浴浸漬後もふくれやはが
れは全く見られず、ピール強さも耐熱性も充分に満足で
きるものであった。
【0036】実施例2 実施例1と同様にして、塗工機を用いて、市販の圧延銅
箔(日鉱共石社製 商品名:BHY−11T)で重量換
算厚さ9μmのものに、合成例2のポリイミドワニスを
均一に連続的に直接流延・塗布し、加熱して溶媒除去
し、長尺状のオールポリイミドのポリイミド/極薄金属
箔積層板を得た。このポリイミドの厚さは2μmであっ
た。このオールポリイミドのポリイミド/極薄金属箔積
層板のポリイミド層側にポリイミドフィルムを、図2に
示す構成の装置を用い、線圧力8kgf/cmで連続的
に加圧して、長尺状のフレキシブル片面極薄金属箔積層
板を得た。ここでポリイミドフィルムとしては、市販の
ポリイミドフィルム(宇部興産社製 商品名:ユーピレ
ックスSGA)で、厚さ50μmのものを用いた。また
ロールプレスの両側のロール共表面を5mm厚さのシリ
コンゴムとし、ロールを加熱して片面フレキシブル金属
箔積層板とポリイミドフィルムの表面が220℃に加熱
されるようにした。このようにして得られた長尺状フレ
キシブル極薄金属箔積層板は、皺や波打ちやカール等の
有害な欠陥は見られず、また銅箔とポリイミドとのピー
ル強さは、1.0kgf/cmであり、260℃・10
秒のはんだ浴浸漬後もふくれやはがれは全く見られず、
ピール強さも耐熱性も充分に満足できるものであった。
【0037】実施例3 実施例1で同様にして得た、重量換算厚さ9μm厚さの
電解銅箔からなる2巻きの長尺状オールポリイミドのポ
リイミド/極薄金属箔積層板のそれぞれのポリイミド層
同士を、厚さ25μmのポリイミドフィルム(鐘淵化学
社製 商品名:アピカルNPI)の両側に、図4に示す
構成の装置を用い、線圧力15kgf/cmで連続的に
加圧して、重量換算厚さ9μm厚さの電解銅箔と厚さ3
3μmのポリイミド層からなる長尺状のフレキシブル両
面極薄金属箔積層板を得た。またロールプレスの両側の
ロール共、表面を20mm厚さのフッ素ゴムとし、ロー
ルを加熱してポリイミド/極薄金属箔積層板とポリイミ
ドフィルムの表面が230℃に加熱されるようにした。
このようにして得られた長尺状フレキシブル両面極薄金
属箔積層板は、皺や波打ちやカール等の有害な欠陥は見
られず、また銅箔とポリイミドとのピール強さは、1.
1kgf/cmであり、260℃・10秒のはんだ浴浸
せき後もふくれやはがれは全く見られず、ピール強さも
耐熱性も充分に満足できるものであった。
【0038】比較例1 塗工機を用いて、重量換算厚さの電解銅箔上に、乾燥硬
化後の厚さが33μmになるように4,4’−ジアミノ
ジフェニルエーテルおよびピロメリット酸二無水物から
なるポリアミド酸溶液を均一に直接流延塗布した。これ
を加熱して溶媒を除去しイミド化反応を完結させフレキ
シブル極薄金属箔積層板を得ようとしたところ、溶媒除
去およびイミド化反応に伴う体積収縮により、積層板に
は多数の皺と波打ちが生じ、満足なフレキシブル極薄金
属箔積層板を得ることができなかった。バッチ式の真空
プレス機を使用してこのポリイミド/極薄金属箔積層板
と9μm厚さの電解銅箔を積層してフレキシブル両面極
薄金属箔積層板を得ようとしたが、積層板全体に皺が入
って、使用に耐え得るものではなかった。
【0039】比較例2 塗工機を用いて、重量換算厚さ9μm圧延銅箔上に、乾
燥・硬化後の厚さが29μmになるように、溶媒がN−
メチル−2−ピロリドン、固形分20%の市販のポリア
ミド酸ワニス(宇部興産社製 商品名ユーピレックスS
ワニス)を均一に直接流延・塗布した。これを加熱して
溶媒を除去しイミド化反応を完結させポリイミド/極薄
金属箔積層板を得ようとしたところ、溶媒除去およびイ
ミド化反応に伴う体積収縮により、積層板には多数の皺
と波打ちが生じ、満足な積層板を得ることができなかっ
た。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
耐熱性に優れた接着剤層のないパターン形成性に優れた
オールポリイミドフレキシブル片面極薄金属箔積層板お
よびオールポリイミド両面極薄積層板を容易に製造する
ことができる。さらに、長尺状のオールポリイミドフレ
キシブル片面極薄金属箔積層板およびオールポリイミド
両面極薄積層板を容易に製造することができる。これら
により信頼性が高く、高密度化に最適なフレキシブルプ
リント基板を得ることができるという効果を有する。本
発明により提供される長尺状のオールポリイミドフレキ
シブル片面極薄金属箔積層板またはオールポリイミドフ
レキシブル両面極薄金属箔積層板は、極薄金属箔とそれ
よりも厚いポリイミド層からなる、ピール強さが0.8
kgf/cm以上であり、260℃のはんだ浴に5秒浸
漬してもふくれやはがれが見られない長尺状のオールポ
リイミドフレキシブル片面極薄金属箔積層板またはオー
ルポリイミドフレキシブル両面極薄金属箔積層板であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフレキシブル片面極薄金属箔積板層の
構成の一実施例を示す模式図。
【図2】本発明のフレキシブル片面極薄金属箔積層板を
連続的に積層する方法の一実施例を示す模式図。
【図3】本発明のフレキシブル両面極薄金属箔積板層の
構成の一実施例を示す模式図。
【図4】本発明のフレキシブル両面極薄金属箔積層板を
連続的に積層する方法の一実施例を示す模式図。
【符号の説明】
11 極薄金属箔 12 極薄ポリイミド層 13 ポリイミド/極薄金属箔積層板 14 ポリイミドフィルム 15 巻出し機 16 ロールプレス 17 長尺状フレキシブル片面極薄金属箔積層板 18 巻取り機 31 極薄金属箔 32 極薄ポリイミド層 33 ポリイミド/極薄金属箔積層板 34 ポリイミドフィルム 35 極薄金属箔 36 極薄ポリイミド層 37 ポリイミド/極薄金属箔積層板 38 巻出し機 39 ロールプレス 40 長尺状フレキシブル両面極薄金属箔積層板 41 巻取り機
フロントページの続き (72)発明者 高木 繁行 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三 井東圧化学株式会社内 (72)発明者 木島 重基 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三 井東圧化学株式会社内 審査官 小石 真弓 (56)参考文献 特開 平5−267810(JP,A) 特開 平5−152699(JP,A) 特開 平2−168694(JP,A) 特開 平2−81495(JP,A) 特開 平3−164241(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 15/08 H05K 3/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 厚みが10μm以下の金属箔とそれより厚
    いポリイミド層からなるフレキシブル片面金属箔積層板
    の製造方法であって、該金属箔上に、乾燥・硬化後の厚
    さが該金属箔の厚さ以下となるようにポリイミドまたは
    ポリアミド酸溶液を直接流延・塗布することにより、金
    属箔とポリイミド層からなるポリイミド/金属箔積層板
    を作成し、次にそのポリイミド層側に、該金属箔の厚み
    以上の厚みのポリイミドフィルムを加熱・圧着して積層
    することを特徴とするフレキシブル片面金属箔積層板の
    製造方法。
  2. 【請求項2】 厚みが10μm以下の金属箔とそれより厚
    いポリイミド層からなるフレキシブル両面金属箔積層板
    の製造方法であって、該金属箔上に、乾燥・硬化後の厚
    さが該金属箔の厚さ以下となるようにポリイミドまたは
    ポリアミド酸溶液を直接流延・塗布することにより、金
    属箔とポリイミド層からなるポリイミド/金属箔積層板
    を作成し、そのポリイミド層を、ポリイミドフィルムの
    両側においてそれぞれ加熱・加圧して積層することを特
    徴とするフレキシブル両面金属箔積層板の製造方法。
  3. 【請求項3】 ポリイミド層が熱可塑性ポリイミド樹脂
    である請求項1または2記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 ロールプレスを使用して連続的に加圧し
    て積層する請求項1〜3の何れかに記載の製造方法。
  5. 【請求項5】 片側または両側のロールの表面がゴムで
    あるロールプレスを使用する請求項4記載の製造方法。
  6. 【請求項6】 厚みが10μm以下の金属箔とそれよりも
    厚いポリイミド層からなる、ピール強さが0.8kgf
    /cm以上であり、260℃のはんだ浴に5秒浸漬して
    もふくれやはがれが見られない長尺状のオールポリイミ
    ドフレキシブル片面金属箔積層板またはオールポリイミ
    ドフレキシブル両面金属箔積層板。
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