JP4660819B2 - Cof用フレキシブルプリント配線板用銅箔 - Google Patents
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Description
ファインパターン(ピッチ間40μm以下)に対応可能である
TABのフライングリード構造はピッチ間40μmが限界と考えられている。これに対しCOFはTABと違いリードが常にポリイミドフィルムに支持された状態にあるためインナーリードの変形がないことなどからピッチ間40μm以下の接続が可能である。
TABは、銅/接着剤(エポキシ、アクリル等)/ポリイミドフィルムの3層構造であり、接着剤層の特性がIC実装時の高温耐熱性を満足させる事が出来ない。これに対しCOFは、銅/ポリイミドフィルムの2層構造であり、接着剤層が無い事から高温耐熱性がTABに比べ良好である。
2層フレキシブル基材であるCOFは、3層フレキシブル基材で使用されている接着剤層が無い。このため、接着剤層で使用されているハロゲン、重金属が無いためマイグレーション性に優れている。
2層フレキシブル基材であるCOFは、接着剤層が無い分TABに比べ基材厚みを薄くできるため、フレキシビリティー性に優れている。
この様な理由から世相は急速にTABからCOFへシフトし始めている。見方によれば全く別の市場としてCOFが伸びてきているとも言える。
従来、銅箔はポリイミドフィルムとのピール強度を確保するために粗化処理が行われている。粗化処理により銅箔表面の粗度は上昇し、その結果機械的投錨効果により高いピール強度が得られる。一方、エッチング後のポリイミドフィルムは銅箔の粗化処理の形状をレプリカとした形状となるため艶消し状になりポリイミドフィルムの透明性が悪くなる。
ピール強度を確保するために粗化処理を行いたいが、(1)の理由により銅箔表面形状は出来るだけ平滑にする事が望ましい。即ち(1)と(2)は相反する特性であることが分かる。
COF製造工程ではエッチング、ニッケル-金めっき、錫めっき等活性処理液を使用することが非常に多い。このため、銅箔-ポリイミドフィルム界面に活性処理液が侵食することがある。COFはファインパターン用途で使用される為、例え僅かな侵食であっても導体回路の剥離やピール強度の低下等の不具合が発生する。
COF形成後、長期間使用した後も高いピール強度を維持する事が望まれる。
硫酸コバルト七水和物 10〜100g/L(特に好ましくは20〜50g/L)
モリブデン酸二ナトリウム二水和物 1〜80g/L(特に好ましくは5〜50g/L)
クエン酸三ナトリウム二水和物 5〜100g/L(特に好ましくは20〜60g/L)
pH 4.0〜10.0(特に好ましくは5.0〜7.0)
硫酸ニッケル六水和物 10〜100g/L(特に好ましくは20〜50g/L)
次亜リン酸ナトリウム一水和物 0.1〜10g/L(特に好ましくは0.5〜5g/L)
タングステン酸ナトリウム二水和物 0.1〜20g/L(特に好ましくは0.5〜10g/L)
酢酸ナトリウム三水和物 2〜20g/L(特に好ましくは3〜15g/L)
pH 3.0〜5.5(特に好ましくは3.5〜5.0)
硫酸コバルト七水和物 10〜100g/L(特に好ましくは20〜50g/L)
硫酸ニッケル六水和物 10〜100g/L(特に好ましくは20〜50g/L)
タングステン酸ナトリウム二水和物 1〜80g/L(特に好ましくは5〜50g/L)
クエン酸三ナトリウム二水和物 5〜100g/L(特に好ましくは20〜60g/L)
pH 4.0〜7.0(特に好ましくは5.0〜7.0)
硫酸コバルト七水和物 10〜100g/L(特に好ましくは20〜50g/L)
硫酸ニッケル六水和物 10〜100g/L(特に好ましくは20〜50g/L)
二酸化ゲルマニウム 0.1〜10g/L(特に好ましくは0.3〜3g/L)
クエン酸三ナトリウム二水和物 5〜100g/L(特に好ましくは20〜60g/L)
pH 3.0〜10.0(特に好ましくは4.0〜7.0)
電流密度 0.1〜10.0A/dm2(特に好ましくは0.5〜5.0A/dm2)
電気量 5.0〜40.0A・sec/dm2(特に好ましくは10.0〜30.0A・sec/dm2)
液温 20〜50℃(特に好ましくは 25〜40℃)
陽極 白金
以下に本願発明の実施例を説明する。
重クロム酸ナトリウム 10g/L
浴温度 30℃
pH 4.5
電流密度 0.5A/dm2
電解時間 5秒
水洗後、表1に示す浴組成のシランカップリング剤及びリン酸の混合水溶液に10秒間浸漬することで、クロメート皮膜層上にシランカップリング剤及びリン酸からなる層を形成した。次いで水洗を行うことなく乾燥した。
(参考例1)
(参考例2)
重クロム酸ナトリウム 10g/L
浴温度 30℃
pH 4.5
電流密度 0.5A/dm2
電解時間 5秒
水洗後、表1に示す浴組成のシランカップリング剤及びリン酸の混合水溶液に10秒間浸漬することで、クロメート皮膜層上にシランカップリング剤及びリン酸からなる層を形成した。次いで水洗を行うことなく乾燥した。
(参考例3)
(比較例1)
(比較例2)
(比較例3)
(比較例4)
(比較例5)
(比較例6)
(比較例7)
(比較例8)
(比較例9)
理学電機株式会社製蛍光エックス線装置RIX 2000で定量した。
鏡面光沢度Gs(85°)
JIS Z 8741に準じて、コニカ・ミノルタ製MULTI GLOSS 268を用い、Gs(85°)での値を測定値とした。
JIS C 5016の方法に準じて、90°でのピール強度を測定。
・塩酸浸漬後の銅箔―ポリイミドフィルム界面への液の侵食
1mm幅の回路を作製し、6N塩酸水溶液に25℃―20分間浸漬後、金属顕微鏡を用いて銅箔―ポリイミドフィルム界面への液の侵食幅(片側)を測定した。
・長時間加熱処理後のピール強度
大気雰囲気の乾燥機を使用し150℃―168時間加熱処理後、90°でのピール強度を測定した。
JIS Z 8722の直線透過率に準じて、日本分光株式会社製 V−570型紫外可視分光光度計を使用し、波長600nmでの値を測定値とした。
鏡面光沢度が100未満の銅箔を使用して作製したCOF用フレキシブル基材は、エッチング後のポリイミドフィルムの透明性が低いため、IC実装時の光学的な位置決め精度が悪くなる欠点がある。
耐熱・防錆層にコバルト単独層(比較例3)、亜鉛単独層(比較例5)を適用した銅箔を使用し作製したCOF用フレキシブル基材は、活性液浸漬後に銅箔―ポリイミドフィルム界面に液の侵食が認められ、ファインパターンが求められる本用途では導体回路の剥離やピール強度の低下等の不具合が発生する欠点がある。また、ニッケル単独層を適用した銅箔(比較例4)はピール強度は十分に高いが、長時間加熱処理後のピール強度が低い、即ち、長期信頼性が悪い欠点がある。また、耐熱・防錆層を施さなかった銅箔(比較例6)はピール強度が低く、長時間加熱処理後のピールが低く、更に、活性液浸漬後に銅箔―ポリイミドフィルム界面に液の侵食が認められる欠点がある。
シランカップリング剤にエポキシシラン単独層を適用した銅箔(比較例7)を使用し作製したCOF用フレキシブル基材は、ピール強度が低い欠点がある。また、アミノシシラン単独層を適用した銅箔(比較例8)は、エポキシシラン単独層、シランカップリング剤層無し(比較例9)に比べるとピール強度(初期)は高いものの、本願発明の実施例に比べるとやや低いことが分かる。
Claims (2)
- COF用フレキシブルプリント配線板において、銅箔のポリイミドフィルムに接着される面にモリブデン、タングステン、ゲルマニウムの内の少なくとも一種類以上を含むコバルト及び/又はニッケルからなる合金層の付着量が30〜500mg/m2である耐熱・防錆層を有し、且つ該耐熱・防錆層上にクロメート皮膜層を有し、且つ該クロメート皮膜層上にシランカップリング剤とリン又はリン化合物とからなる層を有し、該接着面についてJISZ 8471に基づきGs(85°)で測定した鏡面光沢度が100以上であることを特徴とするCOF用フレキシブルプリント配線板用銅箔。
- シランカップリング剤がウレイド系シランカップリング剤及び/又はアミノ系シランカップリング剤である請求項1記載のCOF用フレキシブルプリント配線板用銅箔。
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