JP4350112B2 - Laminated body for flexible circuit board and flexible circuit board using the laminated body for flexible circuit board - Google Patents

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Description

本発明は例えば電子機器などに用いられるフレキシブル回路基板又はその一部として利用可能な積層体に関するものであり、特にポリイミドフィルムを基材として用いた積層体に関する。   The present invention relates to a flexible circuit board used in, for example, an electronic device or the like, or a laminate usable as a part thereof, and particularly relates to a laminate using a polyimide film as a base material.

従来より、基材上に導電性を有した層を積層することにより得られた積層体による電気回路基板は、例えばフレキシブル回路基板(以下「FPC」とも言う。)、テープ自動ボンディング(以下「TAB」とも言う。)、チップオンフィルム(以下「COF」とも言う。)等として、幅広く利用されている。そして、この基板に用いられる基材の原材料として、優れた機械的特性、電気的特性、また優れた耐熱性を有するということから、ポリイミド樹脂を用いる、又はポリイミドフィルムを用いることが多く、また導電性を有した層を形成するために、入手、取扱、加工の容易さ等の点から銅(銅箔)を用いることが多い。   Conventionally, an electric circuit board using a laminate obtained by laminating a conductive layer on a base material is, for example, a flexible circuit board (hereinafter also referred to as “FPC”), tape automatic bonding (hereinafter referred to as “TAB”). It is also widely used as a chip-on film (hereinafter also referred to as “COF”). And as a raw material of the base material used for this substrate, polyimide resin or polyimide film is often used because it has excellent mechanical properties, electrical properties, and excellent heat resistance. In order to form a layer having properties, copper (copper foil) is often used from the viewpoints of availability, handling, ease of processing, and the like.

このポリイミド樹脂又はポリイミドフィルムを基材の原材料として用いた積層体としては、ポリイミドフィルムと銅箔とを接着剤を介して積層する3層構成タイプ(以下「3層タイプ」とも言う。)のものと、ポリイミド樹脂層又はポリイミドフィルムと銅箔又は銅層とを接着剤を用いずに直接積層する2層構成タイプ(以下「2層タイプ」とも言う。)のものと、に大別することが出来る。   As a laminate using this polyimide resin or polyimide film as a raw material for a base material, a three-layer structure type (hereinafter also referred to as “three-layer type”) in which a polyimide film and a copper foil are laminated via an adhesive. And a two-layer structure type (hereinafter also referred to as “two-layer type”) in which a polyimide resin layer or polyimide film and a copper foil or copper layer are directly laminated without using an adhesive. I can do it.

さてこのように3層タイプの積層体と2層タイプの積層体とが存在するのであるが、電子機器の軽薄短小化による要求に伴い、FPC、TAB、COF等では配線パターンの高密度化が強く要求されるようになってきている昨今において、3層タイプの積層体では充分に対応できない事態が生じている。即ち、3層タイプの積層体であれば、利用される接着剤の耐熱性が基材であるポリイミドフィルムよりも劣るため、加工時の加熱に耐えることが出来ず、その結果寸法精度が著しく低下してしまう、という問題点がある。また3層タイプの積層体に用いられる銅箔の厚みが10数μmであるため、上述の軽薄短小化の要求に答えようとしても回路の微細化、基板の薄膜化が困難なものとなってしまっていた。   Now, there are three-layer type laminates and two-layer type laminates in this way, but with the demand for miniaturization of electronic equipment, the wiring pattern density of FPC, TAB, COF, etc. has increased. In recent years, which have been strongly demanded, there is a situation in which a three-layer type laminate cannot sufficiently cope. In other words, if the laminate is a three-layer type, the heat resistance of the adhesive used is inferior to that of the polyimide film as the base material, so it cannot withstand heating during processing, resulting in a significant reduction in dimensional accuracy. There is a problem that it will. In addition, since the thickness of the copper foil used for the three-layer type laminate is 10 tens of μm, it is difficult to miniaturize the circuit and reduce the thickness of the substrate even when trying to meet the above-mentioned demands for lightness and thinness. I was sorry.

そのため、より一層薄くする、高密度回路を形成する、という目的のために2層タイプの積層体を利用することが増加している。この2層タイプの積層体を製造する積層方法としては、銅箔上にポリイミド樹脂をキャスティングすることによるキャスティング法、銅箔と非熱可塑性ポリイミド樹脂とを熱可塑性ポリイミド樹脂を介して接着するラミネート法、ポリイミドフィルム上に乾式メッキ又は湿式メッキを施した後に電解メッキにて銅層を形成するメッキ法、等がある。また、高密度回路を形成するために、乾式メッキにて形成した導電層(シード層)の上に、配線形成用レジストを塗布、エッチングした後、湿式メッキにて銅を導電層として積層し、その後、レジストを除去するセミアディティブ法が採用されることもある。   Therefore, the use of a two-layer type laminate for the purpose of making it thinner and forming a high-density circuit is increasing. As a lamination method for producing this two-layer type laminate, a casting method by casting a polyimide resin on a copper foil, a lamination method in which the copper foil and a non-thermoplastic polyimide resin are bonded via a thermoplastic polyimide resin There is a plating method in which a copper layer is formed by electrolytic plating after dry plating or wet plating on a polyimide film. Further, in order to form a high-density circuit, a wiring forming resist is applied and etched on a conductive layer (seed layer) formed by dry plating, and then copper is laminated as a conductive layer by wet plating. Thereafter, a semi-additive method for removing the resist may be employed.

しかし2層タイプにおいて、ポリイミドと銅とが直接積層されてなる構成として使用する場合、そこには必ず密着性の点において問題が生じていた。即ちこれらを積層した積層体とした場合、特にメッキ法及びセミアディティブ法による場合、密着力が低い、という問題が生じていた。   However, when the two-layer type is used as a structure in which polyimide and copper are directly laminated, there has always been a problem in terms of adhesion. That is, in the case of a laminate obtained by laminating these, there is a problem that the adhesion is low particularly in the case of the plating method and the semi-additive method.

そこで、このような問題点を解消するために、例えば特許文献1に記載のように、ポリイミドフィルムと銅層との間に第2金属層を形成する、という手法が提案されている。   Therefore, in order to solve such a problem, a method of forming a second metal layer between a polyimide film and a copper layer has been proposed as described in Patent Document 1, for example.

特公平2−98994号公報Japanese Examined Patent Publication No. 2-98994

ここで上記に示した特許文献1に記載の発明であれば、ポリイミド絶縁層表面に対して予めクロムをスパッタリング法によりクロム層を形成し、次いでその表面にスパッタリング法により銅層を形成することとなり、その結果、銅とポリイミド絶縁層との密着力が確保される、という効果を奏するとされている。   In the case of the invention described in Patent Document 1 described above, a chromium layer is formed in advance on the surface of the polyimide insulating layer by sputtering, and then a copper layer is formed on the surface by sputtering. As a result, it is said that there is an effect that adhesion between copper and the polyimide insulating layer is ensured.

しかしこの開示された技術では、確かに一定レベルまでは満足させることが可能であるかもしれないが、前述したような、昨今の電子機器の軽薄短小化の要求に応えようとすると、例えば耐熱性という点で不十分である。また、より高細密化を進めようとすると、密着力不足が表面化してしまい、結局この技術でも充分に対応できない状態となってしまっており、問題であった。   However, with this disclosed technology, it may be possible to satisfy a certain level. However, when trying to meet the recent demands for reducing the size of electronic devices, for example, heat resistance That is insufficient. In addition, when trying to increase the density further, the lack of adhesion force surfaced, and eventually this technology could not be adequately handled, which was a problem.

本発明はこのような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、より一層耐熱性と密着力向上とを実現することを可能とした、即ち、回路形成後のポリイミド層と導体層との間において充分な密着力が得られ、かつ熱負荷後の密着力低下を防ぐことを可能とした、例えばフレキシブル回路基板として利用可能な積層体を提供することである。   The present invention has been made in view of such problems, and the object thereof is to realize further improvement in heat resistance and adhesion, that is, polyimide layer and conductor after circuit formation. An object of the present invention is to provide a laminate that can be used as, for example, a flexible circuit board, which can provide a sufficient adhesion between the layers and prevent a decrease in adhesion after thermal load.

上記課題を解決するため、本願発明の請求項1に記載の発明は、高分子樹脂よりなる基材フィルムの表面に炭化窒化珪素による珪素層を積層してなるフレキシブル回路基板用積層体であって、前記珪素層における窒素原子濃度が30%以下であり、またその厚みが0.5nm以上100nm以下であり、前記フレキシブル回路基板用積層体の表面抵抗値が1×1011Ω以上であること、を特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 of the present invention is a laminate for a flexible circuit board, in which a silicon layer made of silicon carbonitride is laminated on the surface of a base film made of a polymer resin. The nitrogen atom concentration in the silicon layer is 30% or less, the thickness thereof is 0.5 nm or more and 100 nm or less, and the surface resistance value of the laminate for a flexible circuit board is 1 × 10 11 Ω or more, It is characterized by.

本願発明の請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のフレキシブル回路基板用積層体において、前記珪素層のさらに表面に、金属による金属層を積層してなること、を特徴とする。   The invention according to claim 2 of the present invention is characterized in that, in the laminate for flexible circuit board according to claim 1, a metal layer made of metal is laminated on the surface of the silicon layer.

本願発明の請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のフレキシブル回路基板用積層体において、前記金属層のさらに表面に、銅導電層を積層してなること、を特徴とする。   The invention according to claim 3 of the present invention is characterized in that, in the laminate for flexible circuit board according to claim 2, a copper conductive layer is further laminated on the surface of the metal layer.

本願発明の請求項4に記載のフレキシブル回路基板は、請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載のフレキシブル回路基板用積層体を用いて得られてなること、を特徴とする。   A flexible circuit board according to a fourth aspect of the present invention is obtained by using the laminate for a flexible circuit board according to any one of the first to third aspects.

以上のように、本願発明に係る積層体であれば、予めポリイミドフィルム等のプラスチックフィルム表面に珪素もしくは珪素化合物による珪素層を形成してなるので、従来のフレキシブル回路基板として利用可能ないわゆる2層タイプに比べて熱負荷後の密着力の低下がなく、また層間密着力も向上しているので、本願発明に係る積層体を用いれば高細密化を要求される昨今の電子回路に対しても容易に適用可能であるフレキシブル回路基板を得ることが出来る。また特にポリイミドフィルムの表面に炭化窒化珪素を積層した場合、所望の性能をより一層得やすくなり、また炭化窒化珪素により形成される珪素層が所望の性能を発揮できる膜厚の許容範囲が大変広いものとなり、即ち設計上の許容範囲が広くなり、フレキシブル回路基板として設計のしやすい積層体とすることが出来る。   As described above, in the laminated body according to the present invention, a silicon layer made of silicon or a silicon compound is formed in advance on the surface of a plastic film such as a polyimide film, so that it can be used as a conventional flexible circuit board. Compared to the type, there is no decrease in adhesion after heat load, and the interlayer adhesion is improved, so it is easy for modern electronic circuits that require high density by using the laminate according to the present invention. A flexible circuit board applicable to the above can be obtained. In particular, when silicon carbonitride is laminated on the surface of the polyimide film, it becomes easier to obtain the desired performance, and the allowable range of the film thickness at which the silicon layer formed of silicon carbonitride can exhibit the desired performance is very wide. In other words, the allowable range in design is widened, and a laminate that can be easily designed as a flexible circuit board can be obtained.

以下、本願発明の実施の形態について説明する。尚、ここで示す実施の形態はあくまでも一例であって、必ずもこの実施の形態に限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below. The embodiment shown here is merely an example, and is not necessarily limited to this embodiment.

(実施の形態1)
本願発明に係る積層体につき、第1の実施の形態として説明する。
本実施の形態に係る積層体は、高分子樹脂よりなる基材フィルムの表面に、珪素又は珪素化合物による珪素層を積層してなるものであって、例えばFPC(又はその一部)として利用可能なものであり、以下の説明では本願発明に係る積層体はFPC(又はその一部)として用いることを念頭に置きつつ説明する。
(Embodiment 1)
The laminated body according to the present invention will be described as a first embodiment.
The laminate according to the present embodiment is formed by laminating a silicon layer made of silicon or a silicon compound on the surface of a base film made of a polymer resin, and can be used as, for example, an FPC (or a part thereof). In the following description, the laminate according to the present invention will be described with the use of FPC (or a part thereof) in mind.

以下、順次説明をしていく。
まず基材となる高分子樹脂フィルムであるが、これは特に限定されるものではないが、本実施の形態に係る積層体の用途がFPCとすることであるならば、この高分子樹脂フィルムは最終的にFPCを構成する基材となるため、絶縁性、耐熱性等において好適であることが望ましく、その観点から例えばポリイミドフィルムとすることが好適であると言える。そして本実施の形態では基材としてポリイミドフィルムを用いてなることとするが、必ずしもこれに限定されるものではない。
Hereinafter, description will be made sequentially.
First, a polymer resin film as a base material is not particularly limited, but if the use of the laminate according to the present embodiment is FPC, this polymer resin film is Since it becomes the base material which finally comprises FPC, it is desirable that it is suitable in insulation, heat resistance, etc., and it can be said that it is suitable, for example from a viewpoint, as a polyimide film. In this embodiment, a polyimide film is used as a base material, but the present invention is not necessarily limited to this.

本実施の形態におけるポリイミドフィルムの厚みは好ましくは9μm以上125μm以下である。この厚みが薄すぎると強度が弱くなり、しわが発生したり、本実施の形態において得られる積層体が折れやすくなってしまい、ひいてはFPCとして利用することが出来なくなってしまう。よって、厚みが9μm以上であれば、仮にしわが発生しても許容範囲で収められ、17μm以上であれば、そのしわの発生もほぼ無くすことが出来る。またこの厚みが厚すぎると、得られるFPCの可撓性、即ちフレキシブル性が喪失され、またFPCそのものの厚みが増してしまう。そのため、厚みが125μm以下とするとほぼ許容範囲のフレキシブル性を得られ、またFPC全体の厚みも許容範囲内とすることが出来、さらに50μm以下とすれば充分なフレキシブル性を得られ、またFPC全体の厚みも所望の薄さとすることが出来るようになる。   The thickness of the polyimide film in the present embodiment is preferably 9 μm or more and 125 μm or less. If this thickness is too thin, the strength is weakened, wrinkles are generated, and the laminate obtained in this embodiment is easily broken, so that it cannot be used as an FPC. Therefore, if the thickness is 9 μm or more, even if wrinkles are generated, they are within an allowable range, and if the thickness is 17 μm or more, the generation of wrinkles can be almost eliminated. Moreover, when this thickness is too thick, the flexibility of the obtained FPC, that is, flexibility is lost, and the thickness of the FPC itself increases. For this reason, if the thickness is 125 μm or less, an almost allowable range of flexibility can be obtained, and the thickness of the entire FPC can be within the allowable range. If the thickness is 50 μm or less, sufficient flexibility can be obtained. The thickness of can also be set to a desired thickness.

次にこの基材フィルムの表面に積層される珪素層につき説明する。
基材となるポリイミドフィルムに対しその表面に珪素層を積層するのであるが、この珪素層は珪素によるものでもあってもよいし、珪素化合物によるものであっても構わない。また珪素層を形成するのに珪素化合物によるものとする場合、珪素化合物としては、珪素を含有する合金(例えばSi−Ni、Si−Co)、珪素又は珪素を含有する合金の酸化物(例えば酸化珪素)、窒化物(例えば窒化珪素)、もしくは炭化物(例えば炭化珪素)、の何れかもしくは複数を用いればよいが、本実施の形態においては、珪素層は珪素、炭化珪素又は炭化窒化珪素のいずれかによるものであることとする。
Next, the silicon layer laminated on the surface of the base film will be described.
A silicon layer is laminated on the surface of a polyimide film as a base material. This silicon layer may be made of silicon or a silicon compound. When a silicon compound is used to form the silicon layer, the silicon compound includes silicon-containing alloys (eg, Si—Ni, Si—Co), silicon or oxides of silicon-containing alloys (eg, oxidation). Any one or more of silicon), nitride (eg, silicon nitride), and carbide (eg, silicon carbide) may be used. In this embodiment, the silicon layer is any of silicon, silicon carbide, or silicon carbonitride. It shall be due to

このような珪素層の積層方法としては乾式メッキ法として知られる従来公知の手法、例えば真空蒸着法、エレクトロンビーム蒸着法、スパッタリング法、等であって構わないが、本実施の形態では乾式メッキ法の中でもスパッタリング法を用いることとする。乾式メッキ法、特にスパッタリング法を用いることにより、次に積層を行う金属層、銅導電層を同一の真空槽内において、連続して形成することが可能となるため、生産性を向上することが可能となる。   Such a silicon layer stacking method may be a conventionally known method known as a dry plating method, for example, a vacuum evaporation method, an electron beam evaporation method, a sputtering method, etc., but in this embodiment, a dry plating method is used. Of these, the sputtering method is used. By using a dry plating method, particularly a sputtering method, it is possible to continuously form a metal layer and a copper conductive layer to be laminated next in the same vacuum chamber, so that productivity can be improved. It becomes possible.

さて、本実施の形態において珪素層を積層するに際して行われるスパッタリング法において、スパッタリングの諸条件は全て従来公知の通りであってよく、またスパッタリングガスとしては通常公知であるアルゴンガスを用いればよいが、本実施の形態ではスパッタリングガスとして特にアルゴンガスの他に窒素ガスを用いることとする。   Now, in the sputtering method performed when laminating the silicon layer in the present embodiment, all the sputtering conditions may be as conventionally known, and a generally known argon gas may be used as the sputtering gas. In this embodiment, nitrogen gas is used in addition to argon gas as the sputtering gas.

スパッタリング時にアルゴンガスと同時に窒素ガスを用いることにより、最終的に本実施の形態に係る積層体を例えばエッチングすることにより得られるFPCの表面抵抗値を容易に所望の程度、例えば2×1011Ω以上とすることが可能となるのである。尚、FPCとして望ましい表面抵抗値は1×1011Ω以上であるが、これは表面抵抗値が1×1011Ω以下であると配線間の充分な絶縁抵抗が得られなくなってしまい、即ちそのような表面抵抗値しか有さない積層体であれば、それを電気回路として使用することが困難となるからである。 By using nitrogen gas simultaneously with argon gas at the time of sputtering, the surface resistance value of the FPC obtained by finally etching, for example, the laminate according to this embodiment can be easily set to a desired degree, for example, 2 × 10 11 Ω. This is possible. The desirable surface resistance value for the FPC is 1 × 10 11 Ω or more. However, if the surface resistance value is 1 × 10 11 Ω or less, sufficient insulation resistance between the wirings cannot be obtained. This is because it is difficult to use a laminated body having only such a surface resistance value as an electric circuit.

これに関しさらに説明をすると、本実施の形態では特に珪素層として珪素、炭化珪素又は炭化窒化珪素のいずれかによるものとしたが、珪素を積層する場合はスパッタリングを実行する際のターゲットとしてインゴット状の珪素を、また炭化珪素を積層する場合はターゲットとして炭化珪素インゴットを利用すればよい。そして炭化窒化珪素を積層する場合は、炭化窒化珪素のインゴット、もしくは、炭化珪素インゴットをターゲットとしてスパッタリングを行えばよい。本実施の形態では炭化珪素インゴットをターゲットとして用い、スパッタリングガスとしてアルゴンガスに加え窒素ガスを用いているので、窒素ガスが炭化珪素と反応して、最終的に基材フィルム(PIフィルム)の表面に炭化窒化珪素の層が珪素層として形成されることとなるのである。そしてこの炭化窒化珪素による層が珪素層として積層されることにより、従来に比してより強固な密着強度と十分な表面抵抗値が得られるのである。   This will be further described. In this embodiment, the silicon layer is made of silicon, silicon carbide, or silicon carbonitride, but in the case of laminating silicon, an ingot-like target is used when performing sputtering. In the case of laminating silicon and silicon carbide, a silicon carbide ingot may be used as a target. When silicon carbide nitride is laminated, sputtering may be performed using a silicon carbide ingot or a silicon carbide ingot as a target. In this embodiment, a silicon carbide ingot is used as a target, and nitrogen gas is used in addition to argon gas as a sputtering gas. Therefore, the nitrogen gas reacts with silicon carbide, and finally the surface of the base film (PI film) In addition, the silicon carbonitride layer is formed as a silicon layer. Then, by laminating the silicon carbonitride layer as a silicon layer, a stronger adhesion strength and a sufficient surface resistance value can be obtained as compared with the prior art.

このようにしてポリイミドフィルム表面に積層される珪素層の厚みとしては、0.5nm以上100nm以下であることが好ましく、さらに好ましくは50nm以下である。これは、珪素層の厚みが0.5nm未満であると本実施の形態に係る積層体を製造する際の加熱処理に耐えられるだけの耐熱性能が得られず、また厚みが100nmを超えてしまうと、本実施の形態に係る積層体の生産性が低下してしまうからであり、さらには50nmを下回るようにすれば、後述するようなこれを用いたFPCにおいて効果的な抵抗値を得ることが可能となる。この点において、珪素層の厚みを30nm以下とすると、これを用いたFPCにおいて、より一層効果的な抵抗値を得ることができるので好適である。   Thus, as thickness of the silicon layer laminated | stacked on the polyimide film surface, it is preferable that they are 0.5 nm or more and 100 nm or less, More preferably, it is 50 nm or less. This is because when the thickness of the silicon layer is less than 0.5 nm, the heat resistance sufficient to withstand the heat treatment in manufacturing the laminate according to the present embodiment cannot be obtained, and the thickness exceeds 100 nm. This is because the productivity of the laminate according to the present embodiment is reduced, and if it is made to be less than 50 nm, an effective resistance value can be obtained in an FPC using this as described later. Is possible. In this respect, it is preferable that the thickness of the silicon layer is 30 nm or less because an even more effective resistance value can be obtained in the FPC using the silicon layer.

ところで、本実施の形態に係る積層体を用いてFPCとすれば、一見すると従来のPI/金属層という構成に比して珪素層が余分に挿入されているため全体の層数が増えてしまい、これだけを見ると全体の厚みが増加してしまうように思われるが、本実施の形態に係る積層体であれば、金属層の厚み及び珪素層の厚みは上述した通りであるので、これらを積層したとしても、従来の構成における金属層の必要とされる厚みよりも薄くすることが可能であり、しかも同時に従来の構成のものに比べて高い表面抵抗値を得ることが可能となるのである。   By the way, if the laminate according to the present embodiment is used as an FPC, the number of layers is increased because an extra silicon layer is inserted compared to the conventional configuration of PI / metal layer. However, if only this is seen, the overall thickness seems to increase, but in the case of the laminate according to the present embodiment, the thickness of the metal layer and the thickness of the silicon layer are as described above. Even if laminated, it is possible to make it thinner than the required thickness of the metal layer in the conventional configuration, and at the same time, it becomes possible to obtain a higher surface resistance value than that of the conventional configuration. .

このようなことが可能となったのは珪素層を設けたことによるものであり、さらにはこの珪素層として炭化珪素を用いればより一層薄い膜厚で高い表面抵抗値を得ることが可能となり、珪素層を炭化窒化珪素とすればさらに薄い膜厚でより高い表面抵抗値を得ることが、又は同じ膜厚としても表面抵抗値はより高くなる、ということを見い出したのである。そしてこれら上述の条件をクリアできる厚みの範囲が上記の通り0.5nm以上100nm以下であり、より一層好適な値を得ようとするのであれば、厚みの上限を50nm以下とするとよい。   This is possible because of the provision of a silicon layer. Furthermore, if silicon carbide is used as this silicon layer, it becomes possible to obtain a higher surface resistance with a thinner film thickness. It has been found that if the silicon layer is made of silicon carbonitride, a higher surface resistance value can be obtained with a thinner film thickness, or even if the film thickness is the same, the surface resistance value becomes higher. And the range of the thickness which can clear these above-mentioned conditions is 0.5 nm or more and 100 nm or less as above-mentioned, and if it is going to obtain a more suitable value, it is good to set the upper limit of thickness to 50 nm or less.

以上説明した各層の表面に金属層を積層することも考えられる。この金属層を構成する金属としては、特に限定されるものではないが、例えばニッケル、クロム、銅、又はアルミニウム、の何れかもしくは複数を用いることが好適であると言える。また金属層の積層方法としては、本実施の形態ではスパッタリング法でニッケル−クロム合金を積層するものとするが、これは特段これに制限されるものではなく、積層物は上記の通りであってよく、また手法は従来公知の手法であってよく、例えばイオンプレーティング法、真空蒸着法等のいわゆる乾式メッキ法により積層するものであってよい。   It is also conceivable to laminate a metal layer on the surface of each layer described above. Although it does not specifically limit as a metal which comprises this metal layer, For example, it can be said that it is suitable to use any one or more of nickel, chromium, copper, or aluminum. As a method for laminating the metal layer, in this embodiment, the nickel-chromium alloy is laminated by the sputtering method, but this is not particularly limited to this, and the laminate is as described above. In addition, the technique may be a conventionally known technique, for example, a lamination method using a so-called dry plating method such as an ion plating method or a vacuum deposition method.

このように、珪素もしくは珪素化合物を高分子樹脂よりなる基材フィルムの表面に積層することで、従来、高分子樹脂よりなる基材フィルムに接着力を増すための金属層を形成した後に銅導電層等を積層した場合に比して、珪素もしくは珪素化合物と基材フィルム、珪素もしくは珪素化合物と金属層、それぞれの間に強固な密着力が発生し、基材フィルムと金属層との密着力が向上したと同様の効果を得ることが出来るのである。そして、本実施の形態に係わるFPCを製造する際に生じる熱負荷をかけた後であっても、密着力の低下を抑制することが出来るのである。   In this way, by laminating silicon or a silicon compound on the surface of a base film made of a polymer resin, conventionally, after forming a metal layer on the base film made of a polymer resin to increase the adhesive force, Compared to the case where layers or the like are laminated, a strong adhesion force is generated between silicon or silicon compound and the base film, silicon or silicon compound and the metal layer, and the adhesion force between the base film and the metal layer. As a result, the same effect can be obtained. And even after applying the heat load which arises when manufacturing FPC concerning this embodiment, the fall of adhesion power can be controlled.

そして、金属層の表面に導電性層として銅導電層を形成する場合、この銅導電層の積層手段は本実施の形態ではスパッタリング法とするがこれに限定されることなく従来公知の手法であってよく、例えばイオンプレーティング、真空蒸着などの乾式メッキ法を利用することが考えられる。上記銅導電層の厚みは適宜好適なものを選択すればよいが、ここではその詳述は省略する。   When a copper conductive layer is formed as a conductive layer on the surface of the metal layer, the copper conductive layer is laminated by a sputtering method in the present embodiment, but is not limited to this and is a conventionally known method. For example, it is conceivable to use a dry plating method such as ion plating or vacuum deposition. The thickness of the copper conductive layer may be appropriately selected as appropriate, but detailed description thereof is omitted here.

以上のようにポリイミドフィルムに順次積層を行うことにより、本実施の形態に係るポリイミドフィルムを基材とした積層体を得るのであるが、この積層体を用いて高密度回路を形成するために、乾式メッキにて形成した導電層(シード層)の上に、配線形成用レジストを塗布、エッチングした後、湿式メッキにて銅を導電層として積層し、その後、レジストを除去するセミアディティブ法を実施することによりFPCを得るようにすれば、従来問題であった熱負荷後における基材と金属層間の密着力の低下という現象が発生しないようにすることが出来るので、今まで以上に進化する電子機器の軽薄短小化の実現に大いに寄与することが出来るようになるのである。尚、このエッチングについては従来公知の手法で行えばよい。   By sequentially laminating the polyimide film as described above, a laminate based on the polyimide film according to the present embodiment is obtained. In order to form a high-density circuit using this laminate, After applying and etching a wiring formation resist on the conductive layer (seed layer) formed by dry plating, copper is deposited as a conductive layer by wet plating, and then the semi-additive method is performed to remove the resist By doing so, it is possible to prevent the phenomenon of lowering the adhesion between the base material and the metal layer after a thermal load, which was a problem in the past, so that the electrons that have evolved more than ever This will greatly contribute to the realization of lighter, thinner and smaller devices. This etching may be performed by a conventionally known method.

また、以上の説明ではポリイミドフィルムの表面に珪素層、金属層、銅導電層を順次積層したものとしたが、これをポリイミドフィルムの片面ではなく両面に同様に順次積層することも考えられるし、さらには、銅導電層のさらに表面に何らかの目的を持った積層を施すことも考えられるが、ここではその詳述を省略する。   In the above description, a silicon layer, a metal layer, and a copper conductive layer were sequentially laminated on the surface of the polyimide film. However, it is also conceivable that the polyimide film is sequentially laminated on both sides instead of one side, Furthermore, it is conceivable to form a laminate having some purpose on the surface of the copper conductive layer, but the detailed description thereof is omitted here.

尚、本実施の形態に係るポリイミドフィルムの表面に珪素層のみを積層した積層体であれば、この積層体に対し熱負荷をかけた後であっても層間密着力の低下がなく、高細密化を要求される昨今の電子回路に対して用いても好適な積層体となるのである。即ち、高分子樹脂基材上に珪素層を積層した積層体において、該積層体上に金属層を形成する際、強固な密着力が得るための下地層として使用することができる。   In addition, if it is a laminated body which laminated | stacked only the silicon layer on the surface of the polyimide film which concerns on this Embodiment, even after applying a thermal load with respect to this laminated body, an interlayer contact | adhesion force does not fall and it is highly precise. Even if it is used for a recent electronic circuit which is required to be made, it becomes a suitable laminate. That is, in a laminate in which a silicon layer is laminated on a polymer resin substrate, when a metal layer is formed on the laminate, it can be used as an underlayer for obtaining strong adhesion.

以下、本発明に係る積層フィルムにつき、さらに実施例により説明する。   Hereinafter, the laminated film according to the present invention will be further described with reference to examples.

以下説明する事例において、基材フィルムはPIフィルム(東レ・デュポン株式会社製、製品名「カプトンEN」)を、用いるものとする。また金属層としてはニッケル−クロム合金を積層してなるものとする。そして以下説明の説明において、それぞれの層は、特に言及がなければ従来公知の手法及び条件によるスパッタリング法によるものとする。またそれぞれの表面抵抗値については、JIS C 6471に定められる方法で測定をした。   In the examples described below, a PI film (product name “Kapton EN” manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.) is used as the base film. The metal layer is formed by laminating a nickel-chromium alloy. In the following description, each layer is formed by a sputtering method based on a conventionally known method and conditions unless otherwise specified. Each surface resistance value was measured by a method defined in JIS C 6471.

(実施例1)
PIフィルムの表面に珪素層を厚みが1nmとなるように積層し、次いでその表面に金属層を厚みが10nmとなるように、さらにその表面に銅を厚みが100nmとなるように、それぞれを順次積層して積層体を得た。尚、炭化珪素を積層する際に行ったスパッタリング法において、スパッタリングガスとしてアルゴンガスと窒素ガスとを用い、珪素層の窒素濃度が21%となるように形成した。得られた積層体における珪素層を構成するのは炭化窒化珪素である。
(Example 1)
A silicon layer is laminated on the surface of the PI film so that the thickness is 1 nm, and then a metal layer is laminated on the surface so that the thickness is 10 nm, and copper is further formed on the surface so that the thickness is 100 nm. Lamination was performed to obtain a laminate. In addition, in the sputtering method performed when laminating silicon carbide, argon gas and nitrogen gas were used as the sputtering gas, and the silicon layer was formed so that the nitrogen concentration was 21%. It is silicon carbonitride that constitutes the silicon layer in the obtained laminate.

(実施例2)
実施例1と同様に積層体を形成したが、珪素層の厚みを10nmとした。
(Example 2)
Although the laminated body was formed similarly to Example 1, the thickness of the silicon layer was 10 nm.

(実施例3)
実施例1と同様に積層体を形成したが、珪素層の窒素原子濃度を10%となるように形成した。得られた積層体における珪素層を構成するのは炭化珪素である。
(Example 3)
A laminate was formed in the same manner as in Example 1, but the silicon layer was formed so that the nitrogen atom concentration was 10%. It is silicon carbide that constitutes the silicon layer in the obtained laminate.

(実施例4)
実施例1と同様に積層体を形成したが、珪素層の窒素原子濃度を27%となるように形成した。得られた積層体における珪素層を構成するのは炭化珪素である。
(Example 4)
A laminate was formed in the same manner as in Example 1, but the silicon layer was formed so that the nitrogen atom concentration in the silicon layer was 27%. It is silicon carbide that constitutes the silicon layer in the obtained laminate.

(実施例5)
実施例1と同様に積層体を形成したが、スパッタリングガスとしてアルゴンガスのみを用いたので、得られた積層体における珪素層を構成するのは炭化珪素である。
(Example 5)
A laminated body was formed in the same manner as in Example 1. However, since only argon gas was used as the sputtering gas, silicon carbide constitutes the silicon layer in the obtained laminated body.

(比較例1)
実施例1と同様に積層をしたが、珪素層の積層を行わなかった。
(Comparative Example 1)
Lamination was performed in the same manner as in Example 1, but no silicon layer was laminated.

(比較例2)
実施例1と同様に積層したが、珪素層の窒素原子濃度が35%となるように積層した。
(Comparative Example 2)
The layers were laminated in the same manner as in Example 1, but the silicon layers were laminated so that the nitrogen atom concentration was 35%.

(比較例3)
実施例1と同様に積層したが、珪素層の窒素原子濃度が42%となるように積層した。
(Comparative Example 3)
The layers were laminated in the same manner as in Example 1, but the silicon layers were laminated so that the nitrogen atom concentration was 42%.

以上得られた実施例1〜4及び比較例1〜2の金属層及び銅層除去後の表面抵抗値及び初期密着力、熱負荷後密着力は次の通りとなった。   The surface resistance value and initial adhesion after removal of the metal layers and copper layers of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 obtained above and the adhesion after heat load were as follows.

FPCとして好適な表面抵抗値の範囲は1×1011以上であるが、その理由は前述した通りである。そして本実施例からわかるように、珪素層を積層し、かつスパッタリングガスとしてアルゴンガスと窒素ガスとを用いることにより珪素層を構成する物質が炭化窒化珪素とした場合、良好な表面抵抗値を得られ、かつ初期密着力が優れ、熱負荷後密着力の低下が少ない積層体が得られる。またスパッタリングガスとしてアルゴンガスのみを用いた場合であっても、珪素層を炭化珪素とすることによって、好適な表面抵抗値と初期密着力とが優れ、熱負荷後密着力の低下が少ない積層体が得られることがわかる。 The range of the surface resistance value suitable for the FPC is 1 × 10 11 or more, and the reason is as described above. As can be seen from this example, when the silicon layer is laminated and the material constituting the silicon layer is silicon carbonitride by using argon gas and nitrogen gas as the sputtering gas, a good surface resistance value is obtained. And a laminate having excellent initial adhesion and little decrease in adhesion after heat load. In addition, even when only argon gas is used as the sputtering gas, a laminated body having excellent surface resistance value and initial adhesion force by using silicon carbide as the silicon layer, and less reduction in adhesion force after thermal load. It can be seen that

Claims (4)

高分子樹脂よりなる基材フィルムの表面に炭化窒化珪素による珪素層を積層してなるフレキシブル回路基板用積層体であって、
前記珪素層における窒素原子濃度が30%以下であり、またその厚みが0.5nm以上100nm以下であり、
前記フレキシブル回路基板用積層体の表面抵抗値が1×1011Ω以上であること、
を特徴とする、フレキシブル回路基板用積層体。
A laminate for a flexible circuit board, in which a silicon layer made of silicon carbonitride is laminated on the surface of a base film made of a polymer resin,
The nitrogen atom concentration in the silicon layer is 30% or less, and the thickness is 0.5 nm or more and 100 nm or less,
The surface resistance value of the laminate for a flexible circuit board is 1 × 10 11 Ω or more,
A laminate for a flexible circuit board.
請求項1に記載のフレキシブル回路基板用積層体において、
前記珪素層のさらに表面に、金属による金属層を積層してなること、
を特徴とする、フレキシブル回路基板用積層体。
The laminate for a flexible circuit board according to claim 1,
A metal layer made of metal is laminated on the surface of the silicon layer;
A laminate for a flexible circuit board.
請求項2に記載のフレキシブル回路基板用積層体において、
前記金属層のさらに表面に、銅導電層を積層してなること、
を特徴とする、フレキシブル回路基板用積層体。
In the laminated body for flexible circuit boards according to claim 2,
A copper conductive layer is further laminated on the surface of the metal layer;
A laminate for a flexible circuit board.
請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載のフレキシブル回路基板用積層体を用いて得られてなること、
を特徴とする、フレキシブル回路基板。
It is obtained using the laminated body for flexible circuit boards according to any one of claims 1 to 3.
A flexible circuit board.
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