JP3331153B2 - ポリイミドフィルム−金属薄膜の複合フィルムの製造方法 - Google Patents
ポリイミドフィルム−金属薄膜の複合フィルムの製造方法Info
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- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0313—Organic insulating material
- H05K1/032—Organic insulating material consisting of one material
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- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
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- H05K3/389—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of a coupling agent, e.g. silane
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はポリイミドフィルム
−金属薄膜の複合フィルムの製造方法に関するものであ
る。
−金属薄膜の複合フィルムの製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】耐熱性高分子の中でポリイミドに代表さ
れる芳香族ポリマ−は、ス−パ−エンジニアリングプラ
スチックとして最良のものとされている。その特性とし
ては、耐熱性、難燃性、機械的強度、寸法安定性、耐薬
品性、電気特性などの熱的、物理的、化学的および電気
的特性が優れ、さらに信頼性も高いために、宇宙・航空
機・自動車、エレクトロニクス、ガス分離膜など種々の
先端産業への用途展開が期待されている。従来技術によ
るポリイミド等の芳香族ポリマーのフィルムと金属薄膜
との複合フィルムの製造方法は、ポリイミドフィルムと
金属薄膜を接着剤で貼り合わせるような手段でおこなわ
れていた。
れる芳香族ポリマ−は、ス−パ−エンジニアリングプラ
スチックとして最良のものとされている。その特性とし
ては、耐熱性、難燃性、機械的強度、寸法安定性、耐薬
品性、電気特性などの熱的、物理的、化学的および電気
的特性が優れ、さらに信頼性も高いために、宇宙・航空
機・自動車、エレクトロニクス、ガス分離膜など種々の
先端産業への用途展開が期待されている。従来技術によ
るポリイミド等の芳香族ポリマーのフィルムと金属薄膜
との複合フィルムの製造方法は、ポリイミドフィルムと
金属薄膜を接着剤で貼り合わせるような手段でおこなわ
れていた。
【０００３】しかしながら前記芳香族ポリマ−は結晶性
が高く、そのため表面が不活性であるので複合化の際に
金属薄膜との接着力が弱く、芳香族ポリマ−の長所を充
分活用した複合材料の形成が困難であり、芳香族ポリマ
ー固有の耐熱性の活用も制限されているのが現状であ
る。
が高く、そのため表面が不活性であるので複合化の際に
金属薄膜との接着力が弱く、芳香族ポリマ−の長所を充
分活用した複合材料の形成が困難であり、芳香族ポリマ
ー固有の耐熱性の活用も制限されているのが現状であ
る。
【０００４】この問題は、ポリイミドフィルムをベ−ス
としたフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）に例を
見ることができる。現状のＦＰＣは、ポリイミドフィル
ム表面の密着力の弱さを接着剤を用いることでカバ−す
るために、ポリイミドフィルム／接着剤／銅薄膜の三層
構造になっているものがほとんどである。この三層ＦＰ
Ｃには接着性、耐熱性、コンタミネ−ションおよび信頼
性で問題点がある。問題点の具体例は次の通りである。 １）用いている接着剤の耐熱性が、ポリイミドフィルム
に比べて低い。たとえば、生産能率を上げるために製造
ラインをスピ−ドアップする場合には、半田付け工程の
設定温度を高くすればよいが、接着剤の耐熱温度が低い
理由で半田付け工程温度を低めにしか設定できないた
め、能率アップができない。 ２）電子機器の高密度化、高速化、軽薄短小化が進めら
れている世の中の趨勢において、ＦＰＣなどを用いた実
装技術も高密度実装化へと進んでいる。その結果、従来
では起こり得なかった接着剤中への銅のマイグレ−ショ
ンの問題が起こりつつある。 ３）さらにＦＰＣの多層化を図る場合に、接着剤を用い
ると、工程を複雑化するだけでなく、各層間の電気的接
合が生じてスル−ホ−ルメッキの信頼性の問題が起こ
る。
としたフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）に例を
見ることができる。現状のＦＰＣは、ポリイミドフィル
ム表面の密着力の弱さを接着剤を用いることでカバ−す
るために、ポリイミドフィルム／接着剤／銅薄膜の三層
構造になっているものがほとんどである。この三層ＦＰ
Ｃには接着性、耐熱性、コンタミネ−ションおよび信頼
性で問題点がある。問題点の具体例は次の通りである。 １）用いている接着剤の耐熱性が、ポリイミドフィルム
に比べて低い。たとえば、生産能率を上げるために製造
ラインをスピ−ドアップする場合には、半田付け工程の
設定温度を高くすればよいが、接着剤の耐熱温度が低い
理由で半田付け工程温度を低めにしか設定できないた
め、能率アップができない。 ２）電子機器の高密度化、高速化、軽薄短小化が進めら
れている世の中の趨勢において、ＦＰＣなどを用いた実
装技術も高密度実装化へと進んでいる。その結果、従来
では起こり得なかった接着剤中への銅のマイグレ−ショ
ンの問題が起こりつつある。 ３）さらにＦＰＣの多層化を図る場合に、接着剤を用い
ると、工程を複雑化するだけでなく、各層間の電気的接
合が生じてスル−ホ−ルメッキの信頼性の問題が起こ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】今後、ＦＰＣはより小
さく、より薄くとコンパクト化の一途をたどる電子技術
において、導体の幅は狭く、厚さは薄くする必要があ
る。銅にも電気抵抗があり、これに電流を流せば当然熱
が発生する。この発生熱量は放熱されなければ温度は無
制限に上昇し、素子あるいは絶縁を破壊する。通常は放
熱と発熱がうまくバランスしてある一定温度になる。例
えば、銅箔３５μｍ，幅０．１５ｍｍに４００ｍＡの電
流を通すと、温度は約７５℃上昇する。これは単純な導
体の場合であり、さらに細密な回路になるとかなり高温
まで上がると予想され、耐熱特性がますます要求されて
いる。
さく、より薄くとコンパクト化の一途をたどる電子技術
において、導体の幅は狭く、厚さは薄くする必要があ
る。銅にも電気抵抗があり、これに電流を流せば当然熱
が発生する。この発生熱量は放熱されなければ温度は無
制限に上昇し、素子あるいは絶縁を破壊する。通常は放
熱と発熱がうまくバランスしてある一定温度になる。例
えば、銅箔３５μｍ，幅０．１５ｍｍに４００ｍＡの電
流を通すと、温度は約７５℃上昇する。これは単純な導
体の場合であり、さらに細密な回路になるとかなり高温
まで上がると予想され、耐熱特性がますます要求されて
いる。
【０００６】本発明は、機器や部品の高機能化、高集積
化に伴ったプリント基板材料の二層ＦＰＣを例として行
い、耐熱性高分子フィルムに接着剤を用いない方法とし
て、ポリイミドフィルム表面に金属薄膜を形成する技術
を確立し、ＦＰＣだけでなくＴＡＢ（テープ オートメ
イティッド ボンディング）、さらには液晶ディスプレ
イ、ハイビジョンなど大型パネルの電極膜などの導電性
複合フィルム、発熱体用フィルムなど、電気、電子産業
への応用に供する製造方法を提供することを目的とす
る。
化に伴ったプリント基板材料の二層ＦＰＣを例として行
い、耐熱性高分子フィルムに接着剤を用いない方法とし
て、ポリイミドフィルム表面に金属薄膜を形成する技術
を確立し、ＦＰＣだけでなくＴＡＢ（テープ オートメ
イティッド ボンディング）、さらには液晶ディスプレ
イ、ハイビジョンなど大型パネルの電極膜などの導電性
複合フィルム、発熱体用フィルムなど、電気、電子産業
への応用に供する製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題を
解決するためになされたものであって、ポリイミドフィ
ルムと金属薄膜との間に接着剤層を設けないで、ポリイ
ミドフィルムと金属薄膜の接着力を改善する方法を提供
することにある。すなわち、本発明は、ポリイミドフィ
ルムの表面をプラズマ処理する工程、該プラズマ処理し
たポリイミドフィルムをイミダゾール基を含むシランカ
ップリング剤のイミダゾールシラン溶液でカップリング
処理する工程、および該カップリング処理したポリイミ
ドフィルム表面に金属をスパッタリングまたは蒸着する
ことによって金属薄膜を形成する工程よりなることを特
徴とするポリイミドフィルム−金属薄膜の複合フィルム
の製造方法に関する。
解決するためになされたものであって、ポリイミドフィ
ルムと金属薄膜との間に接着剤層を設けないで、ポリイ
ミドフィルムと金属薄膜の接着力を改善する方法を提供
することにある。すなわち、本発明は、ポリイミドフィ
ルムの表面をプラズマ処理する工程、該プラズマ処理し
たポリイミドフィルムをイミダゾール基を含むシランカ
ップリング剤のイミダゾールシラン溶液でカップリング
処理する工程、および該カップリング処理したポリイミ
ドフィルム表面に金属をスパッタリングまたは蒸着する
ことによって金属薄膜を形成する工程よりなることを特
徴とするポリイミドフィルム−金属薄膜の複合フィルム
の製造方法に関する。
【０００８】ポリイミドフィルムの表面にプラズマ処理
およびカップリング処理する工程について、以下に詳述
する。本発明で使用するポリイミドフィルムは、市販さ
れている、たとえば、東レ・デュポン社製；商品名カプ
トン２００Ｈ、宇部興産社製；商品名ユーピレックス７
５Ｓ等が使用できる。本発明によるプラズマ処理は、た
とえば、図１のような平行平板電極型プラズマ装置を用
いて行うことができる。すなわち、図１のベルジャ−１
内は、密閉された空間であり、プラズマ処理時に減圧さ
れて一定圧力に保たれる。該ベルジャー１は、互いに平
行に配置された２つの電極板２を有し、電極板２の下部
電極板上に前記のポリイミドフィルム３を置き、高周波
電源４によって電極間に電圧をかけてプラズマ雰囲気を
作り出し、該プラズマ雰囲気下でガス供給路５よりガス
を供給して、該フィルムを処理するものである。なお、
６は上部電極板を支えるための電極支柱であり、７はベ
ルジャ−内のガスを排気するための排気口である。
およびカップリング処理する工程について、以下に詳述
する。本発明で使用するポリイミドフィルムは、市販さ
れている、たとえば、東レ・デュポン社製；商品名カプ
トン２００Ｈ、宇部興産社製；商品名ユーピレックス７
５Ｓ等が使用できる。本発明によるプラズマ処理は、た
とえば、図１のような平行平板電極型プラズマ装置を用
いて行うことができる。すなわち、図１のベルジャ−１
内は、密閉された空間であり、プラズマ処理時に減圧さ
れて一定圧力に保たれる。該ベルジャー１は、互いに平
行に配置された２つの電極板２を有し、電極板２の下部
電極板上に前記のポリイミドフィルム３を置き、高周波
電源４によって電極間に電圧をかけてプラズマ雰囲気を
作り出し、該プラズマ雰囲気下でガス供給路５よりガス
を供給して、該フィルムを処理するものである。なお、
６は上部電極板を支えるための電極支柱であり、７はベ
ルジャ−内のガスを排気するための排気口である。
【０００９】図１のプラズマ装置の要部は、ガラス製ベ
ルジャー１の内部に２枚のアルミニウム製電極板２（１
５０ｍｍ×１５０ｍｍ×５ｍｍ）を電極間距離６０ｍｍ
に固定し、電極間中央に、試料を載せるステンレス製メ
ッシュ板８を固定したものである。処理ガスは、電極間
中央に固定したノズルからなるガス供給路５より流入さ
せる。ガス流量調節系は、マスフローコントローラーを
用いて排気量を調節する。排気系は、油回転ポンプおよ
び油拡散ポンプを反応器に直列に組み合わせて使用す
る。
ルジャー１の内部に２枚のアルミニウム製電極板２（１
５０ｍｍ×１５０ｍｍ×５ｍｍ）を電極間距離６０ｍｍ
に固定し、電極間中央に、試料を載せるステンレス製メ
ッシュ板８を固定したものである。処理ガスは、電極間
中央に固定したノズルからなるガス供給路５より流入さ
せる。ガス流量調節系は、マスフローコントローラーを
用いて排気量を調節する。排気系は、油回転ポンプおよ
び油拡散ポンプを反応器に直列に組み合わせて使用す
る。
【００１０】本発明において使用できるプラズマ処理用
ガスは、酸素ガス、窒素ガス、水素ガス、乾燥空気、ア
ルゴンガス、ヘリウムガス、アンモニアガス、一酸化窒
素ガス、二酸化窒素ガス、一酸化炭素ガス、二酸化炭素
ガスの中から選ばれる少なくとも一種のガスである。
ガスは、酸素ガス、窒素ガス、水素ガス、乾燥空気、ア
ルゴンガス、ヘリウムガス、アンモニアガス、一酸化窒
素ガス、二酸化窒素ガス、一酸化炭素ガス、二酸化炭素
ガスの中から選ばれる少なくとも一種のガスである。
【００１１】本発明において、プラズマ処理での高周波
（１３．５６ＭＨｚ）電源の出力は、３Ｗ〜２００Ｗの
範囲内、好ましくは５〜１００Ｗの範囲内に設定する。
出力が２００Ｗより大きいとプラズマ処理の出力が強す
ぎてポリイミドフィルムが劣化し、一方、３Ｗ未満であ
る場合、プラズマが発生しない。
（１３．５６ＭＨｚ）電源の出力は、３Ｗ〜２００Ｗの
範囲内、好ましくは５〜１００Ｗの範囲内に設定する。
出力が２００Ｗより大きいとプラズマ処理の出力が強す
ぎてポリイミドフィルムが劣化し、一方、３Ｗ未満であ
る場合、プラズマが発生しない。
【００１１】本発明において、プラズマ処理圧力は、好
ましくは６．７Ｐａ〜２６６Ｐａの範囲内に設定する。
圧力が前記範囲外であるとプラズマが発生しにくく処理
効果が薄い。
ましくは６．７Ｐａ〜２６６Ｐａの範囲内に設定する。
圧力が前記範囲外であるとプラズマが発生しにくく処理
効果が薄い。
【００１２】本発明において、プラズマ処理照射時間
は、０．１秒〜３００秒の範囲内、好ましくは０．２秒
〜１２０秒の範囲内に設定する。時間が０．１秒未満で
あると処理効果が薄く、一方、３００秒より長いとポリ
イミドフィルムが劣化する。
は、０．１秒〜３００秒の範囲内、好ましくは０．２秒
〜１２０秒の範囲内に設定する。時間が０．１秒未満で
あると処理効果が薄く、一方、３００秒より長いとポリ
イミドフィルムが劣化する。
【００１３】本発明で使用するプラズマ処理装置は、前
記の平行平板電極型プラズマバッチ処理装置に限らず、
フィルムの巻出し、巻取りが真空槽内部に設置してある
プラズマ連続処理装置、あるいはフィルムの巻出し、巻
取り機構が外部にあるエア−・トゥ−・エア−方式など
のプラズマ処理装置を適用して行うことが可能であっ
て、プラズマ処理装置の種類は特に限定しない。
記の平行平板電極型プラズマバッチ処理装置に限らず、
フィルムの巻出し、巻取りが真空槽内部に設置してある
プラズマ連続処理装置、あるいはフィルムの巻出し、巻
取り機構が外部にあるエア−・トゥ−・エア−方式など
のプラズマ処理装置を適用して行うことが可能であっ
て、プラズマ処理装置の種類は特に限定しない。
【００１４】本発明によるプラズマ処理をすることによ
って、ポリイミドフィルムのイミド環の開裂が起こり、
その部位を空気にさらした時に空気中の水分と反応して
カルボキシル基、水酸基を生成させ、後工程のシランカ
ップリング剤とのカップリング処理効率を高めることが
できる。
って、ポリイミドフィルムのイミド環の開裂が起こり、
その部位を空気にさらした時に空気中の水分と反応して
カルボキシル基、水酸基を生成させ、後工程のシランカ
ップリング剤とのカップリング処理効率を高めることが
できる。
【００１５】本発明によるカップリング処理は、次のよ
うにして行う。プラズマ処理したポリイミドフィルムの
表面を、脱気済みのイミダゾールシラン／メタノール溶
液中に浸して行う。シランカップリング剤としては、
（株）ジャパンエナジー社製のN-(2-hydroxypropyl-tri
metoxypropylether)imidazoke （商品名：イミダゾール
シランＩＳ−１０００）を用いた。イミダゾールシラン
には次のような特徴がある。イミダゾールシランに含ま
れているイミダゾール基は金属と配位結合を生じるた
め、金属と有機物、たとえば高分子などの複合材料の界
面における接着力を向上させ、銅あるいは銅合金に対す
る防錆作用がある。イミダゾールシランは、予めｐＨ５
前後に調節したメタノール−水９５ｗｔ％溶液で１ｗｔ
％〜５０ｗｔ％に希釈する。この場合、溶媒はメタノー
ルの他にエタノール、水が使用できるがその他ブタノー
ル、２−ブトキシエタノール等イミダゾールシランとの
相溶性があれば特に限定されない。
うにして行う。プラズマ処理したポリイミドフィルムの
表面を、脱気済みのイミダゾールシラン／メタノール溶
液中に浸して行う。シランカップリング剤としては、
（株）ジャパンエナジー社製のN-(2-hydroxypropyl-tri
metoxypropylether)imidazoke （商品名：イミダゾール
シランＩＳ−１０００）を用いた。イミダゾールシラン
には次のような特徴がある。イミダゾールシランに含ま
れているイミダゾール基は金属と配位結合を生じるた
め、金属と有機物、たとえば高分子などの複合材料の界
面における接着力を向上させ、銅あるいは銅合金に対す
る防錆作用がある。イミダゾールシランは、予めｐＨ５
前後に調節したメタノール−水９５ｗｔ％溶液で１ｗｔ
％〜５０ｗｔ％に希釈する。この場合、溶媒はメタノー
ルの他にエタノール、水が使用できるがその他ブタノー
ル、２−ブトキシエタノール等イミダゾールシランとの
相溶性があれば特に限定されない。
【００１６】イミダゾールシランをポリイミドフィルム
表面に導入するためには浸漬法を用い、前述のイミダゾ
ールシランのメタノール−水９５ｗｔ％溶液にプラズマ
処理したポリイミドフィルムを１分間浸し、引き上げた
後１１０℃で９０分間乾燥して加熱脱水によるカップリ
ング反応をさせる。その後、超音波洗浄器等を使用して
メタノールで未反応のイミダゾールシランを洗い流し、
再度乾燥して試料とする。
表面に導入するためには浸漬法を用い、前述のイミダゾ
ールシランのメタノール−水９５ｗｔ％溶液にプラズマ
処理したポリイミドフィルムを１分間浸し、引き上げた
後１１０℃で９０分間乾燥して加熱脱水によるカップリ
ング反応をさせる。その後、超音波洗浄器等を使用して
メタノールで未反応のイミダゾールシランを洗い流し、
再度乾燥して試料とする。
【００１７】本発明によるプラズマ処理、およびカップ
リング処理したポリイミドフィルム表面上に金属薄膜を
形成するには、金属をスパッタリングまたは蒸着するこ
とによって形成する。これによってポリイミド表面にポ
リイミダゾ−ルシランの金属錯体が形成され、ポリイミ
ドフィルムと金属薄膜との密着性が優れるようになり、
同時に耐熱性、耐湿性向上も促進できる。ここで云う金
属とは、銅、クロム、ニッケル、パラジウムなどであ
る。ここで使用するスパッタリング装置または蒸着装置
は、一般的な装置が使用でき、装置の種類は特に限定し
ない。この後、金属薄膜の厚みを更に必要とする場合に
は電解メッキにより行い、所望のポリイミド−金属薄膜
の複合フィルムとすることができる。
リング処理したポリイミドフィルム表面上に金属薄膜を
形成するには、金属をスパッタリングまたは蒸着するこ
とによって形成する。これによってポリイミド表面にポ
リイミダゾ−ルシランの金属錯体が形成され、ポリイミ
ドフィルムと金属薄膜との密着性が優れるようになり、
同時に耐熱性、耐湿性向上も促進できる。ここで云う金
属とは、銅、クロム、ニッケル、パラジウムなどであ
る。ここで使用するスパッタリング装置または蒸着装置
は、一般的な装置が使用でき、装置の種類は特に限定し
ない。この後、金属薄膜の厚みを更に必要とする場合に
は電解メッキにより行い、所望のポリイミド−金属薄膜
の複合フィルムとすることができる。
【００１８】
【実施例】以下、さらに本発明を実施例を以て説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例１ 図１のプラズマ処理装置を用いて、ポリイミドフィルム
（東レ・デュポン社製商品名；カプトン２００Ｈ、厚さ
５０μｍ）をアルゴンガスでプラズマ処理した。ポリイ
ミドフィルムは、幅１０ｍｍ×長さ７５ｍｍに切断して
単片シートとなし、アセトンで１０分間超音波洗浄をし
た後、真空乾燥を行って表面を清浄化した。プラズマ処
理は、図１の装置を使用しメッシュ板８の上に前記ポリ
イミドフィルムを載置し、ベルジャー１内圧力を０．１
３Ｐａに一度減圧し、その後、アルゴンガスを流量１０
ｃｍ3 （ＳＴＰ）／ｍｉｎで流入させ、系内圧力を１
３．３Ｐａに調節した。この状態において、１３．５６
ＭＨｚの高周波出力２５Ｗ、圧力１３．３Ｐａ、照射時
間１０秒の条件でプラズマ処理を行った。プラズマ処理
したポリイミドフィルムを一度空気中に出した後、イミ
ダゾールシランＩＳ−１０００をメタノール−水９５ｗ
ｔ％溶液で３ｗｔ％に希釈した溶液中に、室温雰囲気下
で浸した。該ポリイミドフィルムを１分間浸した後、引
き上げ１１０℃で９０分間乾燥し、カップリング反応さ
せた。その後、超音波洗浄器を使用してメタノールで未
反応イミダゾールシランを洗い流し、再度乾燥してカッ
プリング処理した試料を作製した。
が、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例１ 図１のプラズマ処理装置を用いて、ポリイミドフィルム
（東レ・デュポン社製商品名；カプトン２００Ｈ、厚さ
５０μｍ）をアルゴンガスでプラズマ処理した。ポリイ
ミドフィルムは、幅１０ｍｍ×長さ７５ｍｍに切断して
単片シートとなし、アセトンで１０分間超音波洗浄をし
た後、真空乾燥を行って表面を清浄化した。プラズマ処
理は、図１の装置を使用しメッシュ板８の上に前記ポリ
イミドフィルムを載置し、ベルジャー１内圧力を０．１
３Ｐａに一度減圧し、その後、アルゴンガスを流量１０
ｃｍ3 （ＳＴＰ）／ｍｉｎで流入させ、系内圧力を１
３．３Ｐａに調節した。この状態において、１３．５６
ＭＨｚの高周波出力２５Ｗ、圧力１３．３Ｐａ、照射時
間１０秒の条件でプラズマ処理を行った。プラズマ処理
したポリイミドフィルムを一度空気中に出した後、イミ
ダゾールシランＩＳ−１０００をメタノール−水９５ｗ
ｔ％溶液で３ｗｔ％に希釈した溶液中に、室温雰囲気下
で浸した。該ポリイミドフィルムを１分間浸した後、引
き上げ１１０℃で９０分間乾燥し、カップリング反応さ
せた。その後、超音波洗浄器を使用してメタノールで未
反応イミダゾールシランを洗い流し、再度乾燥してカッ
プリング処理した試料を作製した。
【００１９】実施例２ 実施例１と同様の装置を用い、また同じポリイミドフィ
ルムを用いてプラズマ処理を行った。プラズマ処理条件
は１３．５６ＭＨｚの高周波出力１０Ｗ，圧力１３．３
Ｐａ、照射時間１０秒であった。その後、実施例１と同
様にイミダゾールシランによりカップリング処理した試
料を作製した。
ルムを用いてプラズマ処理を行った。プラズマ処理条件
は１３．５６ＭＨｚの高周波出力１０Ｗ，圧力１３．３
Ｐａ、照射時間１０秒であった。その後、実施例１と同
様にイミダゾールシランによりカップリング処理した試
料を作製した。
【００２０】実施例３ 実施例１と同様の装置を用い、また同じポリイミドフィ
ルムを用いてプラズマ処理を行った。プラズマ処理条件
は１３．５６ＭＨｚの高周波出力２５Ｗ，圧力１３．３
Ｐａ、照射時間４０秒であった。その後、実施例１と同
様にイミダゾールシランによりカップリング処理した試
料を作製した。
ルムを用いてプラズマ処理を行った。プラズマ処理条件
は１３．５６ＭＨｚの高周波出力２５Ｗ，圧力１３．３
Ｐａ、照射時間４０秒であった。その後、実施例１と同
様にイミダゾールシランによりカップリング処理した試
料を作製した。
【００２１】実施例４ 実施例１と同様の装置を用い、また同じポリイミドフィ
ルムを用いてプラズマ処理を行った。プラズマ処理条件
は１３．５６ＭＨｚの高周波出力２５Ｗ，圧力１３．３
Ｐａ、照射時間１２０秒であった。その後、実施例１と
同様にイミダゾールシランによりカップリング処理した
試料を作製した。
ルムを用いてプラズマ処理を行った。プラズマ処理条件
は１３．５６ＭＨｚの高周波出力２５Ｗ，圧力１３．３
Ｐａ、照射時間１２０秒であった。その後、実施例１と
同様にイミダゾールシランによりカップリング処理した
試料を作製した。
【００２２】実施例５ 実施例１と同様の装置を用い、また同じポリイミドフィ
ルムを用いてプラズマ処理を行った。プラズマ処理条件
は１３．５６ＭＨｚの高周波出力２５Ｗ，圧力１３．３
Ｐａ、照射時間１０秒であった。その後、イミダゾール
シランのカップリング処理を次の条件で行った。イミダ
ゾールシランＩＳ−１０００をメタノール−水９５ｗｔ
％溶液で３０ｗｔ％に希釈した溶液中に１分間浸し、そ
の後は実施例１と同様にしてカップリング処理した試料
を作製した。
ルムを用いてプラズマ処理を行った。プラズマ処理条件
は１３．５６ＭＨｚの高周波出力２５Ｗ，圧力１３．３
Ｐａ、照射時間１０秒であった。その後、イミダゾール
シランのカップリング処理を次の条件で行った。イミダ
ゾールシランＩＳ−１０００をメタノール−水９５ｗｔ
％溶液で３０ｗｔ％に希釈した溶液中に１分間浸し、そ
の後は実施例１と同様にしてカップリング処理した試料
を作製した。
【００２３】実施例６ 実施例１と同様の装置を用い、また同じポリイミドフィ
ルムを用いてプラズマ処理を行った。プラズマ処理条件
は１３．５６ＭＨｚの高周波出力２５Ｗ，圧力２６６Ｐ
ａ、照射時間１０秒であった。その後、実施例１と同様
にイミダゾールシランによりカップリング処理した試料
を作製した。
ルムを用いてプラズマ処理を行った。プラズマ処理条件
は１３．５６ＭＨｚの高周波出力２５Ｗ，圧力２６６Ｐ
ａ、照射時間１０秒であった。その後、実施例１と同様
にイミダゾールシランによりカップリング処理した試料
を作製した。
【００２４】実施例７ 実施例１と同様の装置を用い、また同じポリイミドフィ
ルムを用いてプラズマ処理を行った。プラズマ処理条件
は１３．５６ＭＨｚの高周波出力１００Ｗ，圧力１３．
３Ｐａ、照射時間１０秒であった。その後、実施例１と
同様にイミダゾールシランによりカップリング処理した
試料を作製した。
ルムを用いてプラズマ処理を行った。プラズマ処理条件
は１３．５６ＭＨｚの高周波出力１００Ｗ，圧力１３．
３Ｐａ、照射時間１０秒であった。その後、実施例１と
同様にイミダゾールシランによりカップリング処理した
試料を作製した。
【００２５】比較例１ 実施例１と同様の装置を用い、また同じポリイミドフィ
ルムを用いてプラズマ処理を行った。プラズマ処理条件
は高周波出力２５Ｗ、圧力１３．３Ｐａ、照射時間１０
秒であった。その後のカップリング処理は行わない比較
用の試料を作製した。
ルムを用いてプラズマ処理を行った。プラズマ処理条件
は高周波出力２５Ｗ、圧力１３．３Ｐａ、照射時間１０
秒であった。その後のカップリング処理は行わない比較
用の試料を作製した。
【００２６】比較例２ プラズマ処理およびカップリング処理を行わず、実施例
１で使用のポリイミドフィルムをそのまま比較用の試料
とした。
１で使用のポリイミドフィルムをそのまま比較用の試料
とした。
【００２７】プラズマ処理したポリイミドフィルム表面
にイミダゾ−ルシランをカップリング処理したもの、
（実施例１〜７）、さらにはプラズマ処理のみ実施して
カップリング未処理のもの（比較例１）、および両者と
も未処理のもの（比較例２）の各サンプルを、蒸着装置
（真空理工社製、ＶＰＣ−２５０ＦＡ型）を用いて銅を
蒸着（厚み：２，０００オングストロ−ム）した。この
銅蒸着面に、図２に示すように、接着剤を介して厚み５
ｍｍ程度のアルミニウム板を貼り、各サンプル１０ｍｍ
×７５ｍｍの複合フィルムにおけるポリイミドフィルム
（図２のポリイミドフィルム１１）と該銅蒸着面との１
８０℃剥離強度をＪＩＳ Ｋ ６８５４に基づき測定し
て、実施例１〜７および比較例１〜２を比較した。な
お、図２中、１１はポリイミドフィルムであり、そのカ
ップリングによる表面改質部１２の上に蒸着銅の薄膜１
３が形成されている。１４，１５は各々接着剤層とアル
ミニュウム板である。ここで用いた接着剤は日本エイブ
ルスティック社製のエポキシ接着剤（商品名；エイブル
ボンド８６８−７ＵＮＦ）であり、これを圧力１ｋｇ／
ｃｍ2 、温度２５℃の条件下で２４時間硬化させた。
にイミダゾ−ルシランをカップリング処理したもの、
（実施例１〜７）、さらにはプラズマ処理のみ実施して
カップリング未処理のもの（比較例１）、および両者と
も未処理のもの（比較例２）の各サンプルを、蒸着装置
（真空理工社製、ＶＰＣ−２５０ＦＡ型）を用いて銅を
蒸着（厚み：２，０００オングストロ−ム）した。この
銅蒸着面に、図２に示すように、接着剤を介して厚み５
ｍｍ程度のアルミニウム板を貼り、各サンプル１０ｍｍ
×７５ｍｍの複合フィルムにおけるポリイミドフィルム
（図２のポリイミドフィルム１１）と該銅蒸着面との１
８０℃剥離強度をＪＩＳ Ｋ ６８５４に基づき測定し
て、実施例１〜７および比較例１〜２を比較した。な
お、図２中、１１はポリイミドフィルムであり、そのカ
ップリングによる表面改質部１２の上に蒸着銅の薄膜１
３が形成されている。１４，１５は各々接着剤層とアル
ミニュウム板である。ここで用いた接着剤は日本エイブ
ルスティック社製のエポキシ接着剤（商品名；エイブル
ボンド８６８−７ＵＮＦ）であり、これを圧力１ｋｇ／
ｃｍ2 、温度２５℃の条件下で２４時間硬化させた。
【００２８】剥離試験の結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１から明らかなように、カップリング処
理した実施例１〜７はカップリング未処理の比較例１〜
２より剥離強度が大きく、したがって接着力はより優れ
ていることが確認された。なお、ポリイミドフィルム側
とアルミニウム板側のそれぞれの剥離面を電子顕微鏡写
真で観察したところ、比較例２の場合は、ポリイミドフ
ィルム側には銅は残らずすべてアルミニウム板側に移っ
ており、また他のサンプルにおいては、ポリイミドフィ
ルム側およびアルミニウム板側の両面に銅薄膜の層間剥
離の残痕の大きさが、比較例１、実施例６、実施例７、
実施例５、実施例４、実施例３、実施例２、実施例１の
順に小さく、均一に生じていることが判り、本発明の効
果を確認した。
理した実施例１〜７はカップリング未処理の比較例１〜
２より剥離強度が大きく、したがって接着力はより優れ
ていることが確認された。なお、ポリイミドフィルム側
とアルミニウム板側のそれぞれの剥離面を電子顕微鏡写
真で観察したところ、比較例２の場合は、ポリイミドフ
ィルム側には銅は残らずすべてアルミニウム板側に移っ
ており、また他のサンプルにおいては、ポリイミドフィ
ルム側およびアルミニウム板側の両面に銅薄膜の層間剥
離の残痕の大きさが、比較例１、実施例６、実施例７、
実施例５、実施例４、実施例３、実施例２、実施例１の
順に小さく、均一に生じていることが判り、本発明の効
果を確認した。
【００３１】また、２００℃の高温度下に１時間曝して
も、イミダゾールシランを添加した実施例１〜７の銅材
はほとんど変色しなかったが、カップリング未処理の比
較例１〜２の銅材はだいだい色に変色してしまい、イミ
ダゾールシランの添加による耐熱性の向上も確認でき
た。
も、イミダゾールシランを添加した実施例１〜７の銅材
はほとんど変色しなかったが、カップリング未処理の比
較例１〜２の銅材はだいだい色に変色してしまい、イミ
ダゾールシランの添加による耐熱性の向上も確認でき
た。
【００３２】
【発明の効果】耐熱性高分子材料、特にポリイミドフィ
ルムをプラズマ処理し、さらにシランカップリング処理
によって予め表面改質し、その上に金属薄膜を形成する
本発明によれば、特に銅薄膜を用いているプリント基板
の場合は、さらに高温での使用が可能、ショ−トト
ラブルが少ない、スル−ホ−ル形成が容易になる、
回路が小型化できる、などの利点が生まれ、新たなス−
パ−エンジニアリングプラスチックへの応用という技術
的効果が生まれる。
ルムをプラズマ処理し、さらにシランカップリング処理
によって予め表面改質し、その上に金属薄膜を形成する
本発明によれば、特に銅薄膜を用いているプリント基板
の場合は、さらに高温での使用が可能、ショ−トト
ラブルが少ない、スル−ホ−ル形成が容易になる、
回路が小型化できる、などの利点が生まれ、新たなス−
パ−エンジニアリングプラスチックへの応用という技術
的効果が生まれる。
【００３３】また、回路小型化に伴った製品のコストダ
ウン、接着剤を使用しないことによる材料費の節約、溶
剤を用いないために環境汚染防止装置が不要になるなど
の経済的効果はきわめて大きい。これらの材料は宇宙・
航空機産業よりも、もっぱら民生用機器を中心に展開し
てきている。また、導電性複合フィルムとしては、特に
透明電極フィルム、発熱体フィルムなどのエレクトロニ
クス・情報産業分野、熱線遮断フィルム、断熱フィルム
などの建設産業分野での実用化が期待できる。
ウン、接着剤を使用しないことによる材料費の節約、溶
剤を用いないために環境汚染防止装置が不要になるなど
の経済的効果はきわめて大きい。これらの材料は宇宙・
航空機産業よりも、もっぱら民生用機器を中心に展開し
てきている。また、導電性複合フィルムとしては、特に
透明電極フィルム、発熱体フィルムなどのエレクトロニ
クス・情報産業分野、熱線遮断フィルム、断熱フィルム
などの建設産業分野での実用化が期待できる。
【図１】図１は本発明で使用するプラズマ処理装置の一
例を示す。
例を示す。
【図２】図２は剥離試験時のサンプルの貼り合わせ構成
を示す。
を示す。
１ ベルジャ− １１ ポリイミドフィル
ム ２ 電極板 １２ カップリング処理
による表面改質部 ３ ポリイミドフィルム １３ 蒸着銅薄膜 ４ 高周波電源 １４ 接着剤 ５ ガス供給路 １５ アルミニュウム板 ６ 電極支柱 ７ 排気口 ８ メッシュ板
ム ２ 電極板 １２ カップリング処理
による表面改質部 ３ ポリイミドフィルム １３ 蒸着銅薄膜 ４ 高周波電源 １４ 接着剤 ５ ガス供給路 １５ アルミニュウム板 ６ 電極支柱 ７ 排気口 ８ メッシュ板
Claims (4)
- 【請求項１】ポリイミドフィルムの表面をプラズマ処理
する工程、該プラズマ処理したポリイミドフィルムをイ
ミダゾール基を含むシランカップリング剤のイミダゾー
ルシラン溶液でカップリング処理する工程、および該カ
ップリング処理したポリイミドフィルム表面に金属をス
パッタリングまたは蒸着することによって金属薄膜を形
成する工程よりなることを特徴とするポリイミドフィル
ム−金属薄膜の複合フィルムの製造方法。 - 【請求項２】プラズマ処理を、高周波（１３．５６ＭＨ
ｚ）出力が５Ｗから１００Ｗ、圧力が６．７Ｐａから２
６６Ｐａ、および照射時間が０．２秒から１２０秒の条
件とする請求項１記載のポリイミドフィルム−金属薄膜
の複合フィルムの製造方法。 - 【請求項３】カップリング処理が、メタノール、エタノ
ールまたは水に溶かしたイミダゾールシラン溶液に浸し
ておこなうことを特徴とする請求項１記載のポリイミド
フィルム−金属薄膜の複合フィルムの製造方法。 - 【請求項４】前記金属薄膜とカップリング処理剤との間
に錯体が形成されていることを特徴とする請求項１記載
のポリイミドフィルム−金属薄膜の複合フィルムの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20534997A JP3331153B2 (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | ポリイミドフィルム−金属薄膜の複合フィルムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20534997A JP3331153B2 (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | ポリイミドフィルム−金属薄膜の複合フィルムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1129852A JPH1129852A (ja) | 1999-02-02 |
| JP3331153B2 true JP3331153B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=16505418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20534997A Expired - Fee Related JP3331153B2 (ja) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | ポリイミドフィルム−金属薄膜の複合フィルムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3331153B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3265364B2 (ja) * | 2000-06-27 | 2002-03-11 | 静岡大学長 | 銅薄膜直接接合ポリイミドフィルムおよびその製造方法 |
| JP4734837B2 (ja) | 2004-03-23 | 2011-07-27 | 宇部興産株式会社 | 接着性の改良されたポリイミドフィルム、その製造方法および積層体 |
| JP4647954B2 (ja) * | 2004-08-13 | 2011-03-09 | 新日鐵化学株式会社 | フレキシブルプリント配線板用積層体の製造方法 |
| KR100656247B1 (ko) * | 2004-11-30 | 2006-12-11 | 한국화학연구원 | 실란계 커플링제를 이용한 폴리이미드 필름의표면개질방법, 그를 이용한 동박 적층 필름의 제조방법 및그로 제조된 2층 구조의 동박 적층필름 |
| JP4064403B2 (ja) * | 2005-01-18 | 2008-03-19 | シャープ株式会社 | 半導体装置、表示モジュール、半導体チップ実装用フィルム基板の製造方法、及び半導体装置の製造方法 |
| KR100629360B1 (ko) | 2005-05-30 | 2006-10-02 | 한국화학연구원 | 에틸렌이민 커플링제를 이용한 폴리이미드 필름의표면개질방법, 그를 이용한 동박 적층 필름의 제조방법 및그로 제조된 2층 구조의 동박 적층필름 |
| JP5087763B2 (ja) * | 2005-09-13 | 2012-12-05 | 国立大学法人 香川大学 | 金属被膜を有するプラスチック成形体とその製造方法およびそれらを用いた物品 |
| JP4735464B2 (ja) * | 2006-08-01 | 2011-07-27 | 富士通株式会社 | 回路基板およびその製造方法 |
| JP5304490B2 (ja) * | 2009-07-02 | 2013-10-02 | 東洋紡株式会社 | 積層体およびその製造方法 |
| CN108990261A (zh) * | 2017-06-05 | 2018-12-11 | 昆山雅森电子材料科技有限公司 | 纳米金属基板及制备方法及含该基板的线路板的制备方法 |
-
1997
- 1997-07-14 JP JP20534997A patent/JP3331153B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1129852A (ja) | 1999-02-02 |
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