JP4715681B2 - 極薄銅箔積層フィルムの製造方法、移送方法 - Google Patents

極薄銅箔積層フィルムの製造方法、移送方法 Download PDF

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Description

本発明は、長期保管が可能で、軽量で搬送が容易な極薄銅箔積層フィルムの製造方法及びこれらの移送方法に関する。
IC或いはLSIなどの電子部品を実装する目的で、キャリア箔付き銅箔積層フィルムが製造されている。
キャリア箔箔付き銅箔積層フィルムは、耐熱性フィルムの製造メーカーがキャリア箔付き銅箔と耐熱性フィルムとを積層して製造し、耐熱性フィルムの製造メーカーより配線加工メーカーに輸送され、配線加工メーカーにてキャリア箔を剥がして、銅箔を配線加工して、キャリア箔テープが製造されている。
キャリア箔を剥がしたフレキシブル積層板としては、特許文献1として、耐熱性接着フィルムの少なくとも一面に金属箔を貼り合わせてなるフレキシブル積層板の製造方法であって、前記耐熱性接着フィルムと、金属箔および離型層を有する積層体とを、金属箔と耐熱性接着性フィルムとが接するように、少なくとも一対の金属ロールの間において保護フィルムを介して熱ラミネートする工程と、前記保護フィルムを分離する工程と、前記離型層を金属箔から分離する工程とを少なくとも含む、フレキシブル積層板の製造方法が開示されている。
特開2005−205731号公報
キャリア箔付き銅箔積層フィルムは、キャリア箔付きの薄い銅箔が銅箔メーカーにて製造され、耐熱性フィルムの製造メーカーで、キャリア箔付きの薄い銅箔と耐熱性フィルムとをはりあわせて製造、保管され、配線加工メーカーに輸送、保管され、配線加工メーカーで配線加工されている。
キャリア箔付き銅箔積層フィルムは、キャリア箔を剥がすと銅箔表面が変色などの影響を受けるため、長期保管が困難であり、耐熱性フィルムの製造メーカーより、キャリア箔を剥がすことなくキャリア箔付き銅箔積層フィルムを配線加工メーカーに移送、保管され、使用されている。そのため、配線加工に不要なキャリア箔により、輸送コストが高くなり、また重量物を取り扱うため搬送作業が困難で、作業者に危険が及ぶことが考えられる。
本発明は、キャリア箔付き銅箔積層フィルムで、長期保管が可能で、軽量で搬送が容易な極薄銅箔積層フィルムの製造方法及びこれらの移送方法を提供することを目的とする。
本発明の第一は、極薄銅箔積層フィルムの製造方法であり、下記の工程(A)又は工程(B)により製造されることを特徴とする極薄銅箔積層フィルムの製造方法である。
・工程(A)
(1)キャリア箔付き極薄銅箔とフィルムとを積層して得られるキャリア箔付き極薄銅張積層フィルムからキャリア箔を除去する第一工程、
(2)上記第一工程のキャリア箔を除去することにより銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行う第二工程(A)とを行う。
・工程(B)
(1)キャリア箔付き極薄銅箔とフィルムとを積層して得られるキャリア箔付き極薄銅張積層フィルムからキャリア箔を除去する第一工程、
(2)上記第一工程のキャリア箔を除去することにより銅表面が酸化されている場合、銅表面の酸化部分を除去する第二工程(B)、
(3)上記第ニ工程(B)の酸化部分を除去することによりさらに銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行う第三工程(B)とを行う。
本発明の第二は、極薄銅箔積層フィルムを出荷するに際し、下記の工程(A)又は工程(B)を行い、
その後、梱包用袋体内に極薄銅箔積層フィルムを封入して梱包し、移送する、
ことを特徴とする極薄銅箔積層フィルムの移送方法である。
好ましくは本発明の第二は、極薄銅箔積層フィルムを出荷するに際し、下記の工程(A)又は工程(B)を行い、
その後、梱包用袋体内に極薄銅箔積層フィルムを封入して梱包し、前期極薄銅箔積層フィルムの梱包体を移送する、
ことを特徴とする極薄銅箔積層フィルムの移送方法である。
・工程(A)
(1)キャリア箔付き極薄銅箔とフィルムとを積層して得られるキャリア箔付き極薄銅張積層フィルムからキャリア箔を除去する第一工程、
(2)上記第一工程のキャリア箔を除去することにより銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行う第二工程(A)とを行う。
・工程(B)
(1)キャリア箔付き極薄銅箔とフィルムとを積層して得られるキャリア箔付き極薄銅張積層フィルムからキャリア箔を除去する第一工程、
(2)上記第一工程のキャリア箔を除去することにより銅表面が酸化されている場合、銅表面の酸化部分を除去する第二工程(B)、
(3)上記第ニ工程(B)の酸化部分を除去することによりさらに銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行う第三工程(B)とを行う。
本発明の第三は、本発明の第一で製造される極薄銅箔積層フィルムを受け入れる工程と、前記極薄銅箔積層フィルムの銅箔面から防錆皮膜を除去する工程と、を有する電気回路基板の製造方法である。
本発明の第四は、本発明の第二で移送される極薄銅箔積層フィルムの梱包体を受け入れる工程と、前記極薄銅箔積層フィルムの銅箔面から防錆皮膜を除去する工程と、を有する電気回路基板の製造方法である。
好ましくは本発明の第四は、本発明の第二で移送される梱包用袋体内に梱包の極薄銅箔積層フィルムを受け入れる工程と、前記極薄銅箔積層フィルムの銅箔面から防錆皮膜を除去する工程と、を有する電気回路基板の製造方法である。
本発明は、キャリア箔を予め取り除いて、銅箔表面に防錆処理を行っているため、
1)軽量で搬送が容易で、作業者に危険が及ぶ可能性を低減し、
2)同じ巻き幅に加工した場合では、より長い極薄銅箔積層フィルムを取り扱うことができ、
3)長期保管が可能な、
長尺の極薄銅箔を耐熱性フィルムと積層した極薄銅箔積層フィルムを製造することができる。
極薄銅箔積層フィルムの製造方法の一例を工程(A)或いは工程(B)として示す。
・工程(A)を以下に示す。
(1)キャリア箔付き極薄銅張積層フィルムからキャリア箔を除去し、さらに必要に応じて酸洗し、水洗し、乾燥する第一工程、
(2)上記第一工程のキャリア箔を除去することにより銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行い、さらに必要に応じて水洗し、乾燥する第二工程(A)、
・工程(B)
(1)キャリア箔付き極薄銅張積層フィルムからキャリア箔を除去し、さらに必要に応じて酸洗し、水洗し、乾燥する第一工程、
(2)上記第一工程のキャリア箔を除去することにより銅表面が酸化されている場合、銅表面の酸化部分を除去し、さらに必要に応じて水洗し、乾燥する第二工程(B)、
(3)上記第ニ工程(B)の酸化部分を除去することによりさらに銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行い、さらに必要に応じて水洗し、乾燥する第三工程(B)とを行う。
極薄銅箔積層フィルムの製造方法において、工程(A)が工程(B)よりも工程が少なく、簡便な方法であるために好まく、さらに積層された銅箔の酸化物などの除去工程がなく、銅箔に影響を及ぼすことがない。しかしながら、第一工程によってキャリア箔を除去する結果、銅表面が酸化されている場合には工程(B)を採用することが好ましい。銅表面の酸化が起こりうる例としては、キャリア箔の除去後に迅速に防錆処理ができない場合、キャリア箔の除去の際に採用される工程で酸化が避けられない場合、極薄銅箔積層フィルムの処理のために銅表面の酸化が避けられない場合、受け入れたキャリア箔付き極薄銅箔が最初から酸化されている場合等があり、これらの場合は工程(B)を採用することが好ましい。
極薄銅箔積層フィルムの製造方法について説明する。
工程(A)及び工程(B)の第一工程において、
キャリア箔付き極薄銅張積層フィルムからキャリア箔を除去する方法としては、公知の方法を用いることができ、キャリア箔付き極薄銅張積層フィルムからキャリア箔を引き剥がす方法、キャリア箔付き極薄銅張積層フィルムからキャリア箔をエッチングにより除去する方法などである。
工程(A)及び工程(B)の第一工程のキャリア箔をエッチングで除去するエッチング方法としては、公知のエッチング方法を用いることができ、キャリア箔の面からキャリア箔の厚みまでを塩化鉄水溶液、過硫酸アンモニウム水溶液などでエッチングして、キャリア箔を除去することができる。
第二工程(A)及び第三工程(B)において、銅表面に防錆処理を行う方法としては、公知の方法を用いることができ、例えばベンゾトリアゾール、ベンゾチアゾール、トリルトリアゾール、アルキルイミダゾール、ベンジルイミダゾール等を用いる有機防錆、亜鉛、クロメート、亜鉛合金等を用いる無機防錆などを用いることができる。
第ニ工程(B)において、第一工程のキャリア箔を除去することにより銅表面が酸化されている場合、銅表面の酸化部分を除去する必要がある。銅表面の酸化部分の除去方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、塩酸系溶液、硫酸系溶液、硫酸−過酸化水素系溶液等の溶液で酸洗する方法、酸性キレート水溶液などで洗浄する方法などを用いることができる。
上記の各工程で水洗、或いは水洗し、乾燥する方法としては、公知の方法で行うことができる。
キャリア付き銅箔と耐熱性フィルムから、連続して極薄銅箔積層フィルムを製造する方法の一例を示す。
キャリア付き銅箔と耐熱性フィルムとを加圧部材、例えば金属ロール、好適にはダブルベルトプレスなどを使用し、
(1)長尺状のキャリア付き銅箔と、片面或いは両面に熱圧着性ポリイミド層を有する長尺状のポリイミドフィルム、必要応じて補強材とを重ね合わせて(両面に熱圧着性ポリイミド層を有するポリイミドを用いる場合は、両面にキャリア付き銅箔を用いる)、
好ましくは導入する直前のインラインで150〜250℃程度、特に150℃より高く250℃以下の温度で2〜120秒間程度予熱できるように熱風供給装置や赤外線加熱機などの予熱器を用いて予熱して、
一対の圧着ロール又はダブルベルトプレスを用いて、一対の圧着ロール又はダブルベルトプレスの加熱圧着ゾーンの温度が熱圧着性ポリイミドのガラス転移温度より20℃以上高い温度から400℃の温度範囲で、特にガラス転移温度より30℃以上高い温度から400℃の温度範囲で、加圧下に熱圧着し、特にダブルベルトプレスの場合には引き続いて冷却ゾ−ンで加圧下に冷却して、好適には熱圧着性ポリイミドのガラス転移温度より20℃以上低い温度、特に30℃以上低い温度まで冷却して、積層させ、ロール状に巻き取ることにより、ロール状の片面或いは両面にキャリア箔付き銅張積層ポリイミドフィルムを製造する工程、
(2)キャリア箔付き銅張積層ポリイミドフィルムからキャリア箔を除去し、さらに必要に応じて酸洗し、水洗し、乾燥する工程、
(3)上記第一工程のキャリア箔を除去することにより銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行い、さらに必要に応じて水洗し、乾燥する工程、とを連続して行う。
キャリア箔は、特に材質は限定していないが、極薄銅箔とはり合わすことができ、極薄銅箔を補強し、保護する役割を有するものであればよく、例えばアルミニウム箔、銅箔、表面をメタルコーティングした樹脂箔などを用いることができる。
キャリア箔の厚さは、特に限定されないが、一般的には1〜200μm厚のものが好ましく、さらに5〜100μmが好ましく、特に7〜50μmが好ましい。
またキャリア箔の厚さは、極薄銅箔より厚い物が好ましい。
キャリア箔は、極薄銅箔と平面的に貼り合わされたような形態で用いられるものであればよい。キャリア箔付電解銅箔の場合では、キャリア箔の表面上に電解銅箔となる銅成分を電析させるので、キャリア箔には少なくとも導電性を有することが必要となる。
そして、このキャリア箔付電解銅箔は、連続した製造工程を流れ、少なくとも銅張積層板の製造終了時までは、電解銅箔層と接合した状態を維持し、ハンドリングを容易にし、電解銅箔をあらゆる意味で補強し、保護する役割を持つものであるので、キャリア箔は所定の強度を有する必要がある。これらのことを満足するものであれば、「キャリア箔」としての使用が可能であり、一般的には金属箔が想定されるが、導電性フィルム等も広く含む概念として用いているのである。
キャリア箔付電解銅箔などのキャリア箔付銅箔は、一般にピーラブルタイプとエッチャブルタイプに大別することが可能である。違いを一言で言えば、ピーラブルタイプはプレス成形後にキャリア箔を引き剥がして除去するタイプのものであり、エッチャブルタイプとは、プレス成形後にキャリア箔をエッチング法にて除去するタイプのものである。
極薄銅箔としては、キャリア箔と積層して用いることができる薄い銅箔が用いられ、この銅箔は上述のように電解法のほか、公知の方法で作成できる。
極薄銅箔の厚みは、キャリア箔付きの銅箔であればどのような厚みでもよいが、好ましくは0.1μm〜8μmの範囲が好ましい。
キャリア箔付き極薄銅張積層フィルムは、
1)熱圧着性或いは接着性を有する耐熱性フィルムと、キャリア箔付き銅箔とを加圧状態或いは加圧加熱状態で、はりあわせたもの、
2)銅箔表面に熱圧着性或いは接着性を有するキャリア箔付き銅箔と、耐熱性フィルムとを加圧状態或いは加圧加熱状態で、はりあわせたもの、など、公知のキャリア箔付き銅箔と耐熱性フィルムとを積層したものを用いることができる。
耐熱性フィルムとしては、ポリイミド、アラミド、ポリフェニレンオキサイド、全芳香族ポリエステル、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、フェノールレゾール樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂、PPE(ポリフェニレンエーテル)樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂及びフッ素樹脂など、さらにこれらとガラス繊維、ポリイミド繊維、アラミド繊維などの繊維の不織布との複合フィルムを用いることができる。
フィルムの厚みは、用いる目的に応じて設計すればよい。
本発明で製造される極薄銅箔積層フィルムは、極薄銅箔積層フィルムを出荷するに際し、梱包用袋体内に極薄銅箔積層フィルムを封入して、必要に応じて窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを充填して封入して、或いは窒素、アルゴン、ヘリウムなどの除湿の不活性ガスを充填して封入して、極薄銅箔積層フィルムを梱包し、搬送、出荷することができる。
本発明で製造される極薄銅箔積層フィルムは、回路基板などの製造に好適に用いることができる。回路基板の製造方法では、本発明で製造される極薄銅箔積層フィルムを受け入れ、極薄銅箔積層フィルムの銅箔面から、防錆処理により銅表面を覆っている防錆皮膜を除去する。
防錆皮膜の除去は、防錆処理の方法に依存する公知の方法で行うことができるが、有機防錆の場合は酸性溶液(例えば硫酸、塩酸等)による洗浄、無機防錆の場合は機械整面、電解脱脂、マイクロエッチングによる洗浄等が用いられる。
防錆皮膜を除去している極薄銅箔積層フィルムは、その後は、キャリア箔付きの状態で極薄銅張積層フィルムを受け入れる場合と同様に処理して(例えばセミアディティブ法など)、フレキシブル基板(FPC基板)、プリント基板、COF基板、COB基板、TAB基板などの電子部品や電子機器類などの基板として用いることができる。
本発明で移送される不活性ガスなどが充填している梱包用袋体内に梱包の極薄銅箔積層フィルムは、回路基板などの製造に好適に用いることができる。回路基板の製造方法では、本発明の不活性ガスなどが充填している袋体内に極薄銅箔積層フィルムを梱包している梱包体を受け入れ、梱包体の袋より極薄銅箔積層フィルムを取り出し、極薄銅箔積層フィルムの銅箔面から、防錆処理により銅表面を覆っている防錆皮膜を除去する。
防錆皮膜の除去は、防錆処理の方法に依存する公知の方法で行うことができるが、有機防錆の場合は酸性溶液(例えば硫酸、塩酸等)による洗浄、無機防錆の場合は機械整面、電解脱脂、マイクロエッチングによる洗浄等が用いられる。
防錆皮膜を除去している極薄銅箔積層フィルムは、その後は、キャリア箔付きの状態で極薄銅張積層フィルムを受け入れる場合と同様に処理して(例えばセミアディティブ法など)、フレキシブル基板(FPC基板)、プリント基板、COF基板、COB基板、TAB基板などの電子部品や電子機器類などの基板として用いることができる。
梱包は、極薄銅箔積層フィルムのシートやロールを包装できる樹脂製の袋や樹脂製のフィルムなどを用いることができる。
梱包用の樹脂としては、公知のものを用いることが出来、例えば、極薄銅箔積層フィルムを傷つけないこと、極薄銅箔積層フィルムの酸化など基板としての特性を悪化させないことなどの特性を有していることが好ましい。
極薄銅箔積層フィルムの製造方法において、外径176mm、重量3.2kgの芯を用い、キャリア付き銅箔として日本電解社製YSNAP−3B又はYSNAP−5Bを用い、両面に熱圧着性ポリイミド層を有する耐熱性ポリイミドフィルムである宇部興産社製ユーピレックス25VT或いはユーピレックス50VTとを用いて、ロールやダブルベルトプレスなどの熱圧着装置を使用して、極薄銅箔積層フィルムを製造する場合において、キャリア箔を取り除いた場合の重量低減率及び巻径の低減率を算出し、その結果を表1に示す。
表1より、キャリア箔付き銅箔積層フィルムより、キャリア箔を取り除くことにより、重量で50〜80%程度、巻径で8〜25%程度の低減効果が認められる。
Figure 0004715681
(実験例)
極薄銅箔積層フィルムとして、キャリア付き銅箔として日本電解社製YSNAP−3Bを用い、両面に熱圧着性ポリイミド層を有する耐熱性ポリイミドフィルムである宇部興産社製ユーピレックス50VTとを用いて、圧着温度:330℃、圧着圧力:40kg/cm、圧着時間:2分の条件でダブルベルトプレスを用いて製造した、キャリア付き銅箔積層耐熱フィルムを用い、キャリア箔取り除き、防錆処理の有無による長期保存による銅箔の変色を調べた。
キャリア付き銅箔積層耐熱フィルムよりキャリア箔を引き剥がして直ぐに(銅箔表面が酸化されない短時間のうちに)、銅表面にクロメート処理を行い、防錆処理した極薄銅箔積層フィルム(A)を得た。
キャリア付き銅箔積層耐熱フィルムよりキャリア箔を引き剥がして直ぐに(銅箔表面が酸化されない短時間のうちに)、銅表面にベンゾトリアゾール処理を行い、防錆処理した極薄銅箔積層フィルム(B)を得た。
キャリア付き銅箔積層耐熱フィルムよりキャリア箔を引き剥がして、銅表面に防錆処理を行うことなく、極薄銅箔積層フィルム(C)を得た。
極薄銅箔積層フィルム(A)、極薄銅箔積層フィルム(B)及び極薄銅箔積層フィルム(C)を温度25℃、湿度60%の大気下に1か月放置し、銅箔表面の変色を目視で観察した。
極薄銅箔積層フィルム(A)及び極薄銅箔積層フィルム(B)は、銅箔の変色は認められないが、極薄銅箔積層フィルム(C)は銅箔が変色していた。
保存後の極薄銅箔積層フィルム(A)及び極薄銅箔積層フィルム(B)を用い、これらの極薄銅箔積層フィルムより防錆剤を除去、水洗、乾燥させ、銅厚みが18μmになるように銅メッキを行った銅メッキ銅箔積層フィルムを製造した。尚、防錆剤の除去は、極薄銅箔積層フィルム(A)については、マイクロエッチングによる洗浄によって、極薄銅箔積層フィルム(B)については、硫酸による洗浄にて行った。
得られた銅メッキ銅箔積層フィルムの銅箔とフィルム間のピール強度(張り速度50mm、90°ピール(JIS・C6471に準拠)を測定したところ、ピール強度1.3〜1.4N/mmであった。
キャリア付き銅箔積層耐熱フィルムよりキャリア箔を引き剥がして直ぐに銅厚みが18μmになるように銅メッキを行った銅メッキ銅箔積層フィルム(D)を製造し、銅箔とフィルム間のピール強度(張り速度50mm、90°ピール(JIS・C6471に準拠)を測定したところ、ピール強度1.3〜1.4N/mmであった。


Claims (6)

  1. 極薄銅箔積層フィルムの製造方法であり、下記の工程(A)又は工程(B)により製造されることを特徴とする極薄銅箔積層フィルムの製造方法。
    ・工程(A)
    (1)キャリア箔付き極薄銅箔とフィルムとを積層して得られるキャリア箔付き極薄銅張積層フィルムからキャリア箔を除去する第一工程、
    (2)上記第一工程のキャリア箔を除去することにより銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行う第二工程(A)とを行う。
    ・工程(B)
    (1)キャリア箔付き極薄銅箔とフィルムとを積層して得られるキャリア箔付き極薄銅張積層フィルムからキャリア箔を除去する第一工程、
    (2)上記第一工程のキャリア箔を除去することにより銅表面が酸化されている場合、銅表面の酸化部分を除去する第二工程(B)、
    (3)上記第ニ工程(B)の酸化部分を除去することによりさらに銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行う第三工程(B)とを行う。
  2. 極薄銅箔積層フィルムが、ロール状の長尺極薄銅箔積層フィルムであることを特徴とする請求項1に記載の極薄銅箔積層フィルムの製造方法。
  3. 極薄銅箔積層フィルムを出荷移送するに際し、下記の工程(A)又は工程(B)を行い、
    その後、梱包用袋体内に極薄銅箔積層フィルムを封入して梱包し、移送する、
    ことを特徴とする極薄銅箔積層フィルムの移送方法。
    ・工程(A)
    (1)キャリア箔付き極薄銅箔とフィルムとを積層して得られるキャリア箔付き極薄銅張積層フィルムからキャリア箔を除去する第一工程、
    (2)上記第一工程のキャリア箔を除去することにより銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行う第二工程(A)とを行う。
    ・工程(B)
    (1)キャリア箔付き極薄銅箔とフィルムとを積層して得られるキャリア箔付き極薄銅張積層フィルムからキャリア箔を除去する第一工程、
    (2)上記第一工程のキャリア箔を除去することにより銅表面が酸化されている場合、銅表面の酸化部分を除去する第二工程(B)、
    (3)上記第ニ工程(B)の酸化部分を除去することによりさらに銅表面が酸化されない短時間のうちに、銅表面に防錆処理を行う第三工程(B)とを行う。
  4. 極薄銅箔積層フィルムが、ロール状の長尺極薄銅箔積層フィルムであることを特徴とする請求項3に記載の極薄銅箔積層フィルムの移送方法。
  5. 請求項1又は請求項2で製造される極薄銅箔積層フィルムを受け入れる工程と、前記極薄銅箔積層フィルムの銅箔面から防錆皮膜を除去する工程と、を有する電気回路基板の製造方法。
  6. 請求項3又は請求項4で移送される極薄銅箔積層フィルムの梱包体を受け入れる工程と、前記極薄銅箔積層フィルムの銅箔面から防錆皮膜を除去する工程と、を有する電気回路基板の製造方法。

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