JP6206724B2 - Manufacturing method of flexible wiring board - Google Patents

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本発明は、ポリイミドフィルムの少なくとも一方の表面に接着剤を介することなく下地金属層と銅層が積層された2層銅張積層板を配線加工するフレキシブル配線板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a flexible wiring board in which a two-layer copper-clad laminate in which a base metal layer and a copper layer are laminated on at least one surface of a polyimide film without using an adhesive is processed.

フレキシブル配線板は、その自在に屈曲できる性質を活かしてハードディスクの読み書きヘッドやプリンターヘッドなどの電子機器の可動部の屈曲を要する配線部分、液晶ディスプレイ装置内のわずかな隙間を通す配線部分などに広く用いられている。
使用するフレキシブル配線板は、一般的に銅層と樹脂フィルム層とからなる積層構造のフレキシブルな銅張積層板(銅張積層板:Flexible Copper Clad Laminationとも称す)に対して、サブトラクティブ法やセミアディティブ法を用いて配線加工することで作製されている。
Flexible wiring boards are widely used in wiring parts that require bending of movable parts of electronic devices such as hard disk read / write heads and printer heads, and wiring parts that pass through a slight gap in liquid crystal display devices, taking advantage of its flexible nature. It is used.
The flexible wiring board to be used is generally a subtractive method or semi-solid method for a flexible copper-clad laminate (also referred to as a flexible copper clad lamination) having a laminated structure composed of a copper layer and a resin film layer. It is manufactured by wiring processing using the additive method.

配線加工法の一つであるサブトラクティブ法とは、銅張積層板の銅層を化学エッチング処理して配線以外の不要部分を除去する方法である。
具体的には、銅張積層板の銅層の表面にフォトレジスト層を成膜した後、このフォトレジスト層にパターニング処理を施すことにより導体配線として残したい部分以外の銅層の表面を露出させ、この銅層の露出部分を、銅を溶かすエッチング液を用いて選択的に除去することで導体配線を形成し、その後水洗するものである。
The subtractive method, which is one of the wiring processing methods, is a method of removing unnecessary portions other than wiring by chemically etching the copper layer of the copper-clad laminate.
Specifically, after forming a photoresist layer on the surface of the copper layer of the copper clad laminate, the photoresist layer is subjected to patterning to expose the surface of the copper layer other than the portion to be left as the conductor wiring. The exposed portion of the copper layer is selectively removed using an etching solution that dissolves copper to form a conductor wiring, and then washed with water.

一方、セミアディティブ法とは、銅張積層板の銅層の表面に配線の形状となるように銅めっき層を設けた後、不要な銅層と下地金属層を化学エッチングで除去する方法である。
具体的には、銅層の表面に配線の形状に開口したフォトレジスト膜を成膜した後、銅層の開口した箇所に配線として必要な膜厚まで銅めっきを施して銅めっき層を設け、フォトレジスト除去後、化学エッチングにより不要な銅層と下地金属層を除去し、その後水洗するものである。
On the other hand, the semi-additive method is a method in which an unnecessary copper layer and a base metal layer are removed by chemical etching after a copper plating layer is provided on the surface of a copper layer of a copper clad laminate so as to have a wiring shape. .
Specifically, after forming a photoresist film having an opening in the shape of a wiring on the surface of the copper layer, copper plating is performed up to the film thickness necessary for the wiring at the opening portion of the copper layer, and a copper plating layer is provided. After removing the photoresist, unnecessary copper layers and underlying metal layers are removed by chemical etching, and then washed with water.

サブトラクティブ法やセミアディティブ法を用いて配線加工の後、必要に応じ、配線に錫めっき等を施し、錫めっき後、必要な個所にソルダーレジストを塗布し硬化させてソルダーレジスト膜を形成しフレキシブル配線板が完成する。
完成したフレキシブル配線板には半導体素子などの電子部品が実装されて回路装置となる。
After wiring processing using the subtractive method or semi-additive method, tin plating is applied to the wiring as necessary, and after tin plating, a solder resist is applied and cured at the required location to form a solder resist film and flexible The wiring board is completed.
Electronic components such as semiconductor elements are mounted on the completed flexible wiring board to form a circuit device.

ところで、フレキシブル配線板の製造は、温度や湿度が制御されたクリーンルーム内等で行われている。このようなフレキシブル配線板を製造する過程で、フォトレジストの現像工程や除去工程、化学エッチング、錫めっき等の湿式処理が行われ、この湿式処理中の雰囲気では湿度が変化することから、クリーンルーム内の湿度は45%RH〜65%RHで管理が行われているが、フレキシブル配線板の製造に用いられる銅張積層板は、銅層と樹脂フィルム基材の積層体であり、このうち樹脂フィルム基材、とりわけポリイミドフィルムは湿度変化により膨張収縮が起こり、この膨張収縮による寸法変動が問題となっている。
即ち、フレキシブル配線板の配線ピッチの微細化によりフレキシブル配線板と半導体素子などの電子部品とを接続する際の配線パターンとの位置合わせに係わり、半導体素子の多ピン化の進展に従い要求される精度に対応することが厳しくなってきている。
By the way, manufacture of a flexible wiring board is performed in a clean room or the like in which temperature and humidity are controlled. In the process of manufacturing such a flexible wiring board, wet processing such as photoresist development and removal, chemical etching, and tin plating is performed. The humidity is controlled at 45% RH to 65% RH, but the copper-clad laminate used for the production of flexible wiring boards is a laminate of a copper layer and a resin film substrate, of which a resin film The base material, particularly the polyimide film, expands and contracts due to a change in humidity, and dimensional variation due to the expansion and contraction is a problem.
That is, it is related to the alignment of the wiring pattern when connecting the flexible wiring board and the electronic component such as the semiconductor element by miniaturizing the wiring pitch of the flexible wiring board, and the accuracy required as the number of pins of the semiconductor element increases. It is becoming strict to deal with

そこで、特許文献1では銅張積層板の一方の表面に補強板を剥離可能な有機物層を介して貼り合わせ、次いで補強板が貼り合わされていない面に回路パターンを形成してから、その可撓性フィルムを補強板から剥離する回路基板の製造方法の技術が開示されている。しかしながら、補強板を張り合わせる工程、剥離する工程などの製造工程の増加や、接着に用いた有機物質による汚染などの問題が生じ易く、要求される精度に対応したフレキシブル配線板が望まれている。   Therefore, in Patent Document 1, the reinforcing plate is bonded to one surface of the copper-clad laminate through an organic material layer that can be peeled off, and then a circuit pattern is formed on the surface on which the reinforcing plate is not bonded, and then the flexible plate is formed. A technique for manufacturing a circuit board for peeling a conductive film from a reinforcing plate is disclosed. However, problems such as an increase in manufacturing processes such as a process of attaching a reinforcing plate and a peeling process, and contamination due to organic substances used for adhesion are likely to occur, and a flexible wiring board corresponding to the required accuracy is desired. .

特開2003−124605号公報JP 2003-124605 A

このような要求に対して本発明は、銅張積層板からフレキシブル配線板を製造する過程における銅張積層板が曝される雰囲気中の湿度が変化しても、簡便な手段で寸法変動が抑えられるフレキシブル配線板の製造方法を提供するものことである。   In response to such demands, the present invention suppresses dimensional variation with simple means even if the humidity in the atmosphere to which the copper-clad laminate is exposed in the process of manufacturing a flexible wiring board from the copper-clad laminate is changed. The manufacturing method of the flexible wiring board manufactured is provided.

上記状況に鑑み、本発明の第1の発明は、長尺のポリイミドフィルムの少なくとも一方の表面に接着剤を介することなく下地金属層と銅層が積層された長尺の2層銅張積層板に配線パターンを形成するフレキシブル配線板の製造方法において、その長尺のポリイミドフィルムが、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとピロメリット酸二無水物とからなるイミド結合を含むポリイミドであり、2層銅張積層板がフレキシブル配線板の製造工程内で曝される雰囲気における湿度が、±5%RHの範囲で変化した際に、変化後の湿度の雰囲気に6時間以上放置後、次工程を行うことを特徴とするフレキシブル配線板の製造方法である。 In view of the above situation, the first invention of the present invention is a long two-layer copper-clad laminate in which a base metal layer and a copper layer are laminated on at least one surface of a long polyimide film without using an adhesive. In the method for manufacturing a flexible wiring board in which a wiring pattern is formed , the long polyimide film is a polyimide containing an imide bond composed of 4,4′-diaminodiphenyl ether and pyromellitic dianhydride, and is a two-layer copper When the humidity in the atmosphere where the tension laminate is exposed in the manufacturing process of the flexible wiring board changes in the range of ± 5% RH, the next process should be performed after leaving it in the changed humidity atmosphere for 6 hours or more. This is a method for manufacturing a flexible wiring board.

本発明の第2の発明は、第1の発明における下地金属層が乾式めっき法で成膜されたことを特徴とするフレキシブル配線板の製造方法である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a flexible wiring board, wherein the underlying metal layer in the first aspect is formed by a dry plating method.

本発明の第3の発明は、第1及び第2の発明における下地金属層が、厚み3nm〜50nmのニッケル−クロム合金であることを特徴とするフレキシブル配線板の製造方法である。   A third invention of the present invention is a method for producing a flexible wiring board, wherein the base metal layer in the first and second inventions is a nickel-chromium alloy having a thickness of 3 nm to 50 nm.

本発明によれば、配線ピッチが微細化したフレキシブル配線板でも、配線加工の際の寸法変動が抑制されているので、寸法のばらつきが少なく寸法精度が高いフレキシブル配線板を作製することを可能とする。   According to the present invention, even with a flexible wiring board with a reduced wiring pitch, dimensional fluctuations during wiring processing are suppressed, so that it is possible to produce a flexible wiring board with little dimensional variation and high dimensional accuracy. To do.

本発明の熱処理方法で処理したフィルムを用いて作製した銅張積層板の模式断面図である。It is a schematic cross section of the copper clad laminated board produced using the film processed with the heat processing method of this invention. 本発明の熱処理方法を好適に実施できるスパッタリング成膜装置の一具体例の正面図である。It is a front view of one specific example of the sputtering film-forming apparatus which can implement suitably the heat processing method of this invention. スパッタリング成膜装置で成膜されたフィルムに対して好適に実施できる湿式めっき装置の一具体例の正面図である。It is a front view of one specific example of the wet-plating apparatus which can be suitably implemented with respect to the film formed into a film with the sputtering film-forming apparatus.

[1]銅張積層板
フレキシブル配線板の製造に用いられる銅張積層板は、接着剤を用いて電解銅箔や圧延銅箔をベース層である絶縁性の樹脂フィルムに接着した「銅箔/接着剤層/樹脂フィルム」からなる3層構造の銅張積層板(以下、3層銅張積層板とも称する)と、銅層若しくは銅箔と樹脂フィルム基材とが直接接合した「銅層若しくは銅箔/樹脂フィルム」からなる2層構造の銅張積層板(以下、2層銅張積層板とも称する)とに分類することができる。
[1] Copper-clad laminate A copper-clad laminate used for the production of a flexible wiring board is obtained by bonding an electrolytic copper foil or a rolled copper foil to an insulating resin film as a base layer using an adhesive. A copper-clad laminate having a three-layer structure (hereinafter also referred to as a three-layer copper-clad laminate) composed of an “adhesive layer / resin film” and a copper layer or copper foil and a resin film substrate directly bonded to each other. It can be classified into a two-layered copper-clad laminate (hereinafter also referred to as a two-layer copper-clad laminate) composed of “copper foil / resin film”.

上記2層銅張積層板は更に3種類に大別することができる。即ち、樹脂フィルムの表面に下地金属層と銅層を順次めっきして形成した銅張積層板(通称メタライジング基板)、銅箔に樹脂フィルムのワニスを塗って絶縁層を形成した銅張積層板(通称キャスト基板)、および銅箔に樹脂フィルムをラミネートした銅張積層板(通称ラミネート基板)の3種類である。   The two-layer copper-clad laminate can be further roughly divided into three types. That is, a copper clad laminate (commonly known as a metalizing substrate) formed by sequentially plating a base metal layer and a copper layer on the surface of a resin film, and a copper clad laminate obtained by applying a resin film varnish to a copper foil to form an insulating layer. (Commonly called cast substrate) and copper-clad laminate (commonly called laminate substrate) obtained by laminating a resin film on copper foil.

これらのうち、メタライジング基板は銅層の薄膜化が可能であり、且つ樹脂フィルムと銅層や下地金属層との界面の平滑性が高いため、キャスト基板やラミネート基板あるいは3層銅張積層板と比較して配線ピッチの微細化に適している。キャスト基板やラミネート基板あるいわ3層銅張積層板では、樹脂フィルム等と銅箔の界面のアンカー効果による密着性を向上のため、銅箔の表面うち樹脂フィルム側の表面粗さを粗くしているので、樹脂フィルムと銅箔の界面の平滑性は望めない。そのため、本発明に係るフレキシブル配線板の製造方法では、メタライジング基板を配線加工することが望ましい。   Among these, the metallizing substrate can reduce the thickness of the copper layer, and since the smoothness of the interface between the resin film and the copper layer or the base metal layer is high, the cast substrate, the laminate substrate, or the three-layer copper-clad laminate It is suitable for miniaturization of wiring pitch compared to In so-called three-layer copper-clad laminates such as cast substrates and laminate substrates, the surface roughness of the copper foil surface on the resin film side is increased in order to improve the adhesion due to the anchor effect at the interface between the resin film and the copper foil. Therefore, the smoothness of the interface between the resin film and the copper foil cannot be expected. Therefore, in the method for manufacturing a flexible wiring board according to the present invention, it is desirable to process the metalizing substrate.

[2]メタライジング基板
図1はメタライジング基板(銅張積層板6)の一例を示す模式断面図である。
ポリイミドフィルムを用いた樹脂フィルム基材1の少なくとも片面に、樹脂フィルム基材1側から順に下地金属層2、銅薄膜層3、および銅電気めっき層4が積層され、銅層5は銅薄膜層3と銅電気めっき層4とから構成されている。
[2] Metalizing substrate FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a metalizing substrate (copper-clad laminate 6).
The base metal layer 2, the copper thin film layer 3, and the copper electroplating layer 4 are laminated in order from the resin film base material 1 side on at least one surface of the resin film base material 1 using the polyimide film, and the copper layer 5 is a copper thin film layer. 3 and a copper electroplating layer 4.

ここで、下地金属層2は樹脂フィルム基材1と銅層5との密着性や耐熱性などの信頼性を確保するものである。従って、下地金属層2の材質は、ニッケル、クロム、またはこれらの合金の何れか1種とするのが好ましい。特に、密着強度や配線作製時のエッチングしやすさを考慮すると、ニッケル・クロム合金が適している。   Here, the base metal layer 2 ensures reliability such as adhesion and heat resistance between the resin film substrate 1 and the copper layer 5. Therefore, the material of the base metal layer 2 is preferably nickel, chromium, or any one of these alloys. In particular, a nickel-chromium alloy is suitable in consideration of adhesion strength and ease of etching during wiring production.

下地金属層2に用いるニッケル・クロム合金は、その組成が、クロム15質量%以上22質量%以下が望ましく、これにより優れた耐食性や耐マイグレーション性が得られる。このうち、20質量%クロムのニッケル・クロム合金はニクロム合金として流通しており、マグネトロンスパッタリング法のスパッタリングターゲットとして容易に入手可能である。また、ニッケルを含む合金には、クロム、バナジウム、チタン、モリブデン、コバルト等を添加しても良い。さらに、クロム濃度の異なる複数のニッケル・クロム合金の薄膜を積層して、ニッケル・クロム合金に関して濃度勾配を有する下地金属層を成膜しても良い。   The nickel-chromium alloy used for the base metal layer 2 preferably has a chromium composition of 15% by mass or more and 22% by mass or less, thereby obtaining excellent corrosion resistance and migration resistance. Among these, nickel / chromium alloy of 20% by mass chromium is distributed as a nichrome alloy and can be easily obtained as a sputtering target of the magnetron sputtering method. Further, chromium, vanadium, titanium, molybdenum, cobalt, or the like may be added to the alloy containing nickel. Further, a plurality of nickel-chromium alloy thin films having different chromium concentrations may be laminated to form a base metal layer having a concentration gradient with respect to the nickel-chromium alloy.

下地金属層2の膜厚は、3〜50nmが望ましい。この下地金属層2の膜厚が3nm未満では、ポリイミドフィルムからなる樹脂フィルム基材1と銅層5との密着性を保てず、耐食性や耐マイグレーション性で劣るおそれがある。一方、下地金属層2の膜厚が50nmを超えると、サブトラクティブ法やセミアディティブ法で配線加工する際に下地金属層2の十分な除去が困難な場合が生じる。このように下地金属層2の除去が不十分な場合は、配線間のマイグレーション等の不具合が懸念される。   The film thickness of the base metal layer 2 is desirably 3 to 50 nm. If the film thickness of the base metal layer 2 is less than 3 nm, the adhesion between the resin film substrate 1 made of a polyimide film and the copper layer 5 cannot be maintained, and the corrosion resistance and migration resistance may be inferior. On the other hand, if the thickness of the base metal layer 2 exceeds 50 nm, it may be difficult to sufficiently remove the base metal layer 2 when wiring processing is performed by a subtractive method or a semi-additive method. Thus, when the removal of the base metal layer 2 is insufficient, there is a concern about problems such as migration between wirings.

銅薄膜層3は、主に銅で構成され、その膜厚は、10nm〜1μmが望ましい。銅薄膜層3の膜厚が10nm未満では、後述する銅電気めっき層4を電気めっき法で成膜する際の導電性の確保が困難になり、電気めっきの際の外観不良に繋がる。銅薄膜層3の膜厚が1μmを超えても2層銅張積層板の品質上の問題は生じないが、生産性が低下する問題を生じ得ることから1μm以下が望ましい。   The copper thin film layer 3 is mainly composed of copper, and the film thickness is desirably 10 nm to 1 μm. When the film thickness of the copper thin film layer 3 is less than 10 nm, it becomes difficult to ensure conductivity when a copper electroplating layer 4 described later is formed by an electroplating method, which leads to poor appearance during electroplating. Even if the film thickness of the copper thin film layer 3 exceeds 1 μm, there is no problem in the quality of the two-layer copper-clad laminate, but it may cause a problem in that the productivity is lowered.

銅電気めっき層4の膜厚は12μm以下が望ましく、銅電気めっき層4の膜厚が12μmを超えると配線ピッチ50μm以下のフレキシブル配線板への化学エッチング配線加工(サブトラクティブ法の配線加工)が困難となる。また、2層構造の銅張積層板をセミアディティブ法で配線加工する場合は、銅層の膜厚(銅薄膜層と銅電気めっき層の合計の膜厚)はセミアディティブ法の加工での導電性を確保するために1μm以上あればよい。   The film thickness of the copper electroplating layer 4 is desirably 12 μm or less. When the film thickness of the copper electroplating layer 4 exceeds 12 μm, chemical etching wiring processing (wiring processing by subtractive method) to a flexible wiring board having a wiring pitch of 50 μm or less is performed. It becomes difficult. When wiring a copper-clad laminate with a two-layer structure using the semi-additive method, the film thickness of the copper layer (the total film thickness of the copper thin film layer and the copper electroplated layer) is the conductivity of the semi-additive process. In order to ensure the property, it may be 1 μm or more.

樹脂フィルム基材1に使用するポリイミドフィルムは、芳香族ポリイミドフィルムを用いる。
ポリイミドフィルムの熱的特性は、芳香族酸無水物と芳香族ジアミンとによるイミド化合物により支配されるので、本発明に係るフレキシブル配線板の製造方法では、ポリイミドフィルムが、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとピロメリット酸二無水物からなるイミド化合物を含有している必要がある。
このイミド結合をもつポリイミドフィルムには「カプトン(登録商標 東レ・デュポン株式会社製)」が知られている。「カプトン(登録商標)」フィルムは市場で容易に入手することができる。
As the polyimide film used for the resin film substrate 1, an aromatic polyimide film is used.
Since the thermal characteristics of the polyimide film are governed by an imide compound formed from an aromatic acid anhydride and an aromatic diamine, in the method for producing a flexible wiring board according to the present invention, the polyimide film is 4,4′-diaminodiphenyl ether. And an imide compound composed of pyromellitic dianhydride.
As a polyimide film having an imide bond, “Kapton (registered trademark, manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.)” is known. “Kapton®” film is readily available on the market.

ポリイミドフィルムの厚みは、柔軟性とフィルムとして形状が保てる厚みであればよく、厚み10μm〜50μmが望ましい。   The thickness of a polyimide film should just be the thickness which can keep a shape as a softness | flexibility and a film, and thickness 10 micrometers-50 micrometers are desirable.

次に、メタライジング基板の製造方法の一例としては、樹脂フィルムとして用いるポリイミドフィルムの少なくとも一方の表面にスパッタリング法などの乾式めっき法で下地金属層を成膜し、下地金属層の表面に乾式めっき法で銅薄膜層を成膜する。下地金属層と銅薄膜層が成膜された銅薄膜層付樹脂フィルム基材の銅薄膜層の表面に、硫酸銅水溶液中で電気めっき法などの湿式めっき法で銅電気めっきを成膜する。以下、メタライジング基板の製造方法を説明する。   Next, as an example of a method for producing a metalizing substrate, a base metal layer is formed on a surface of a base metal layer by dry plating such as sputtering on at least one surface of a polyimide film used as a resin film. A copper thin film layer is formed by the method. On the surface of the copper thin film layer of the resin film substrate with a copper thin film layer on which the base metal layer and the copper thin film layer are formed, copper electroplating is formed in a copper sulfate aqueous solution by a wet plating method such as an electroplating method. Hereinafter, the manufacturing method of a metalizing board | substrate is demonstrated.

[3]メタライジング基板の製造方法(乾式めっき部分)
長尺のポリイミドフィルムに下地金属層や銅薄膜層を成膜するには、図2に示すロール・ツー・ロールスパッタリング装置を用いればよい。
この図2に示すロール・ツー・ロールスパッタリング装置10は、直方体状のチャンバー12内にその構成要素のほとんどを収納した構造になっている。チャンバー12の形状は図2の直方体形状に限られるものではなく、10−4Pa〜1Pa程度の減圧状態を維持できるのであれば円筒形状等の他の形状でもよい。
[3] Metalizing substrate manufacturing method (dry plating part)
In order to form a base metal layer and a copper thin film layer on a long polyimide film, a roll-to-roll sputtering apparatus shown in FIG. 2 may be used.
The roll-to-roll sputtering apparatus 10 shown in FIG. 2 has a structure in which most of its constituent elements are housed in a rectangular parallelepiped chamber 12. The shape of the chamber 12 is not limited to the rectangular parallelepiped shape of FIG. 2, and may be other shapes such as a cylindrical shape as long as a reduced pressure state of about 10 −4 Pa to 1 Pa can be maintained.

このチャンバー12内に、長尺ポリイミドフィルムからなる樹脂フィルム基材F1が引き出される巻出ロール13、樹脂フィルム基材F1の搬送に追従して回転するフリーロール11a、11b、樹脂フィルム基材F1を外周面に巻き付けて冷却するキャンロール14、マグネトロンカソード式のスパッタリングカソード15a、15b、15c、15d、キャンロール14に隣接して設けられた前フィードロール16aおよび後フィードロール16b、張力センサーを備えたテンションロール17a、17b、下地金属層および銅薄膜層が成膜された樹脂フィルム基材F2をロール状に巻き取る巻取ロール18が設けられている。   In this chamber 12, unwinding roll 13 from which resin film substrate F1 made of a long polyimide film is drawn, free rolls 11a and 11b rotating following the conveyance of resin film substrate F1, and resin film substrate F1 Can roll 14 wound around the outer peripheral surface and cooled, magnetron cathode type sputtering cathodes 15a, 15b, 15c, 15d, front feed roll 16a and rear feed roll 16b provided adjacent to can roll 14, and a tension sensor A winding roll 18 is provided for winding the tension rolls 17a and 17b, the resin film base material F2 on which the base metal layer and the copper thin film layer are formed into a roll shape.

これらのうち、巻出ロール13、キャンロール14、前フィードロール16a、および巻取ロール18には回転駆動手段であるサーボモータが備わっている。更に巻出ロール13および巻取ロール18の各々は、パウダークラッチ等によるトルク制御によって搬送中の樹脂フィルム基材の張力バランスを保っている。フリーロール11a、11b、キャンロール14、およびテンションロール17a、17bは、外周面が硬質クロムめっきで仕上げられている。   Among these, the unwinding roll 13, the can roll 14, the front feed roll 16 a, and the take-up roll 18 are provided with servo motors that are rotation driving means. Furthermore, each of the unwinding roll 13 and the winding roll 18 maintains the tension balance of the resin film substrate being conveyed by torque control using a powder clutch or the like. The outer surfaces of the free rolls 11a and 11b, the can roll 14, and the tension rolls 17a and 17b are finished with hard chrome plating.

キャンロール14の内部にはチャンバー12の外部から供給される冷媒や温媒が循環しており、これによりキャンロール14の外周面を略一定の温度に調整することができる。このキャンロール14の外周面に対向してスパッタリングカソード15a〜15dが配置されている。キャンロール14の外周面の幅方向におけるスパッタリングカソード15a〜15dの寸法は、樹脂フィルム基材F1の幅よりも大きいのが好ましい。   Inside the can roll 14, a coolant and a heating medium supplied from the outside of the chamber 12 circulate, so that the outer peripheral surface of the can roll 14 can be adjusted to a substantially constant temperature. Sputtering cathodes 15 a to 15 d are arranged facing the outer peripheral surface of the can roll 14. The dimensions of the sputtering cathodes 15a to 15d in the width direction of the outer peripheral surface of the can roll 14 are preferably larger than the width of the resin film substrate F1.

さらに、ポリイミドフィルムは吸湿しやすいことから、乾式めっきの前に減圧雰囲気下で加熱乾燥することが望ましい。   Furthermore, since the polyimide film easily absorbs moisture, it is desirable to heat and dry in a reduced pressure atmosphere before dry plating.

[4]メタライジング基板の製造方法(湿式めっき部分)
上記乾式めっき法で銅薄膜層が成膜された銅薄膜層付樹脂フィルム基材F2は、次に湿式めっき法により銅電気めっき層の成膜が行われる。
湿式めっき法を行う装置としては、例えば硫酸銅などのめっき浴中にて不溶性アノードを用いて電気めっきを行う装置を挙げることができる。なお、使用する銅めっき浴の組成は、通常用いられるプリント配線板用のハイスロー硫酸銅めっき浴でも良い。
[4] Manufacturing method of metalizing substrate (wet plating part)
Next, the copper electroplating layer is formed on the resin film substrate F2 with a copper thin film layer on which the copper thin film layer is formed by the dry plating method, by a wet plating method.
Examples of the apparatus for performing the wet plating method include an apparatus for performing electroplating using an insoluble anode in a plating bath such as copper sulfate. In addition, the composition of the copper plating bath to be used may be a commonly used high-throw copper sulfate plating bath for printed wiring boards.

図3には、かかる電気めっき装置の一具体例として、ロール・ツー・ロール電気めっき装置20(以下電気めっき装置20とも称する。)が示されている。
この電気めっき装置20は、下地金属層と銅薄膜層を成膜して得られた銅薄膜層付樹脂フィルム基材F2をロール・ツー・ロールで連続的に搬送することで電気めっき槽21内のめっき液28への浸漬状態と非浸漬状態とを繰り返し、めっき液28に浸漬している間に電気めっきにより金属薄膜の表面に銅電気めっき層を成膜するものである。これにより所定の膜厚の銅層が形成された2層構造の銅張積層板Sを作製することができる。なお、銅薄膜層付樹脂フィルム基材F2の搬送速度は、数m〜数十m/分の範囲が好ましい。
FIG. 3 shows a roll-to-roll electroplating apparatus 20 (hereinafter also referred to as electroplating apparatus 20) as a specific example of such an electroplating apparatus.
In the electroplating apparatus 20, the resin film substrate F2 with a copper thin film layer obtained by forming a base metal layer and a copper thin film layer is continuously conveyed by a roll-to-roll process. A copper electroplating layer is formed on the surface of the metal thin film by electroplating while being dipped in the plating solution 28 and repeatedly immersed in the plating solution 28. As a result, a copper clad laminate S having a two-layer structure in which a copper layer having a predetermined thickness is formed can be produced. In addition, the conveyance speed of the resin film base material F2 with a copper thin film layer has the preferable range of several m-several dozen m / min.

具体的に説明すると、銅薄膜層付樹脂フィルム基材F2は、巻出ロール22から巻き出され、給電ロール26aを経て、電気めっき槽21内のめっき液28に浸漬される。めっき液28内に入った銅薄膜層付樹脂フィルム基材F2は、反転ロール23により搬送方向が反転された後、めっき液面28aより上に引き上げられる。反転ロール23での反転の直前および直後の搬送経路を走行する銅薄膜層付樹脂フィルム基材F2に対向する位置にはそれぞれアノード24aおよびアノード24bが設けられている。各アノードは給電ロールとの間で電圧が印加されるようになっており、例えば給電ロール26a、アノード24a、めっき液、銅薄膜層付樹脂フィルム基材F2および電源により電気めっき回路が構成される。これにより銅薄膜層付樹脂フィルム基材F2の表面に電気めっき処理が施される。   If it demonstrates concretely, the resin film base material F2 with a copper thin film layer will be unwound from the unwinding roll 22, and will be immersed in the plating solution 28 in the electroplating tank 21 through the electric power feeding roll 26a. The resin film base material F2 with the copper thin film layer that has entered the plating solution 28 is pulled up above the plating solution surface 28a after the conveying direction is reversed by the reversing roll 23. An anode 24a and an anode 24b are respectively provided at positions facing the resin film substrate F2 with a copper thin film layer that travels on the conveyance path immediately before and immediately after the reversal by the reversing roll 23. A voltage is applied between each anode and a power supply roll. For example, an electroplating circuit is configured by the power supply roll 26a, the anode 24a, a plating solution, a resin film base material F2 with a copper thin film layer, and a power source. . Thereby, an electroplating process is given to the surface of the resin film base material F2 with a copper thin film layer.

即ち、11個の給電ロール26a〜26kおよび10個の反転ロール23により銅薄膜層付樹脂フィルム基材F2にはめっき液28への浸漬状態と非浸漬状態とが複数回(図3では合計10回)繰り返され、これにより銅薄膜層付樹脂フィルム基材F2の銅薄膜層上に徐々に銅層が成膜され、2層構造の銅張積層板を形成していく。最終の反転ロール23で搬送方向が反転せしめられた2層構造の銅張積層板Sは給電ロール26kを経た後、巻取ロール29に巻き取られる。なお、各アノードを構成する不溶性アノードには導電性セラミックで表面をコーティングした公知のものを使用することができる。   That is, the 11 power supply rolls 26a to 26k and the 10 reversing rolls 23 cause the resin film substrate F2 with a copper thin film layer to be immersed in the plating solution 28 and in a non-immersed state multiple times (a total of 10 in FIG. 3). This is repeated, whereby a copper layer is gradually formed on the copper thin film layer of the resin film substrate F2 with a copper thin film layer, thereby forming a two-layered copper-clad laminate. The copper-clad laminate S having a two-layer structure whose transport direction has been reversed by the final reversing roll 23 is wound around a winding roll 29 after passing through a power feeding roll 26k. As the insoluble anode constituting each anode, a known one whose surface is coated with a conductive ceramic can be used.

電気めっき槽21の外部には、めっき液28に銅イオンを供給する機構が設けられている。このめっき液28への銅イオンの供給は、酸化銅水溶液、水酸化銅水溶液、炭酸銅水溶液等で供給するのが好ましい。あるいは、めっき液中に微量の鉄イオンを添加して、無酸素銅ボールを溶解して銅イオンを供給する方法でもよい。   A mechanism for supplying copper ions to the plating solution 28 is provided outside the electroplating tank 21. It is preferable to supply the copper ions to the plating solution 28 with a copper oxide aqueous solution, a copper hydroxide aqueous solution, a copper carbonate aqueous solution or the like. Or the method of adding a trace amount iron ion in a plating solution, melt | dissolving an oxygen-free copper ball | bowl, and supplying copper ion may be used.

電気銅めっき中における電流密度は、アノード24aから搬送方向下流に進むにつれて電流密度を段階的に上昇させ、アノード24qから24tで最大の電流密度となるようにするのが好ましい。このように電流密度を上昇させることで、銅層の変色を防ぐことができる。
また、銅層の膜厚が薄い場合に電流密度が高いと銅層の変色が起こりやすいため、めっき中の電流密度は0.1〜8A/dmが望ましい。この電流密度が8A/dmより高くなると銅電気めっき層の外観不良が発生するおそれがある。
銅電気めっき層が成膜されて、2層銅張積層板のメタライジング基板が得られ、そのメタライジング基板は、配線加工に適した幅にスリッターで裁断される。
It is preferable that the current density during the electrolytic copper plating is increased stepwise from the anode 24a toward the downstream in the transport direction so that the maximum current density is obtained from the anodes 24q to 24t. Thus, discoloration of the copper layer can be prevented by increasing the current density.
Further, since the color change tends to occur in the current density is high and the copper layer when the thickness of the copper layer is thin, the current density in the plating 0.1~8A / dm 2 is preferred. When this current density is higher than 8 A / dm 2, there is a possibility that a poor appearance of the copper electroplating layer may occur.
A copper electroplating layer is formed to obtain a metallizing substrate of a two-layer copper clad laminate, and the metallizing substrate is cut with a slitter to a width suitable for wiring processing.

[5]フレキシブル配線板の製造方法の概要
配線ピッチが微細化されたフレキシブル配線板の製造方法としては、サブトラクティブ法として以下のものが知られている。
配線加工に適した幅に裁断されたメタライジング基板には、銅層の表面にフォトレジスト膜を形成し、このフォトレジスト膜を露光、現像して所望のパターンを形成する。次に、こうして形成されたフォトレジストパターンをマスクとして、露出した銅層を化学エッチングして、フォトレジストパターンと略相似形状の銅層と下地金属層からなる配線パターンを形成する。次いでフォトレジスト層をアルカリ溶液等により剥離除去した後、配線パターン間に残存する下地金属層をエッチング除去することにより、配線パターンが形成される。配線パターンを形成した後に、錫めっきを施し、ソルダーレジスト膜が形成されてフレキシブル配線板となる。
[5] Outline of Manufacturing Method of Flexible Wiring Board As a manufacturing method of a flexible wiring board with a fine wiring pitch, the following are known as subtractive methods.
On the metalizing substrate cut to a width suitable for wiring processing, a photoresist film is formed on the surface of the copper layer, and this photoresist film is exposed and developed to form a desired pattern. Next, using the photoresist pattern thus formed as a mask, the exposed copper layer is chemically etched to form a wiring pattern composed of a copper layer and a base metal layer having a shape substantially similar to the photoresist pattern. Next, the photoresist layer is peeled off with an alkaline solution or the like, and then the underlying metal layer remaining between the wiring patterns is removed by etching to form a wiring pattern. After the wiring pattern is formed, tin plating is performed to form a solder resist film, thereby forming a flexible wiring board.

[6]フォトレジスト膜形成工程
フォトレジスト膜を形成するフォトレジスト膜形成工程は、液状のフォトレジストをスクリーン印刷など公知の塗布方法で銅層表面に塗布され、塗布後、加熱乾燥される。液状フォトレジストの乾燥条件は、温度100℃〜150℃であり時間として5分以上である。
なお、フォトレジスト膜はドライフィルムタイプのフォトレジスト(ドライフィルム)を銅層の表面にラミネートしてもよい。ドライフィルムレジストをラミネートする場合は公知のラミネート方法で、温度100℃〜150℃で数秒以上加圧密着される。瞬間的ではあるが、ドライフィルムレジストのラミネートでも銅張積層板には加熱される熱処理が行われる。
[6] Photoresist film forming step In the photoresist film forming step of forming a photoresist film, a liquid photoresist is applied to the surface of the copper layer by a known coating method such as screen printing, and is heated and dried after coating. The drying conditions for the liquid photoresist are a temperature of 100 ° C. to 150 ° C. and a time of 5 minutes or more.
The photoresist film may be a dry film type photoresist (dry film) laminated on the surface of the copper layer. When laminating a dry film resist, it is pressure-contacted at a temperature of 100 ° C. to 150 ° C. for several seconds or more by a known laminating method. Although it is instantaneous, heat treatment to be heated is performed on the copper clad laminate even when laminating a dry film resist.

[7]露光工程
フォトレジスト膜形成工程の次は露光工程である。銅張積層板の銅層の表面に形成されたフォトレジスト膜は、露光工程においては、銅層に配線パターンを形成するために、所定パターンからなるフォトマスクを介して紫外線をフォトレジストに照射し、露光部を形成する。
[7] Exposure process Next to the photoresist film forming process is an exposure process. In the exposure process, the photoresist film formed on the surface of the copper layer of the copper clad laminate is irradiated with ultraviolet rays through a photomask having a predetermined pattern in order to form a wiring pattern on the copper layer. Then, an exposed portion is formed.

[8]現像工程
露光工程の次は現像工程である。露光されたフォトレジストは、現像工程においては、露光領域を現像液で溶解除去し、開口部を有するフォトレジストパターンが形成される。現像液は、例えば、温度30℃〜50℃の炭酸ナトリウム水溶液やトリエタノールアミン水溶液等のアルカリ溶液をシャワー噴射して行われる。
[8] Development process The exposure process is followed by a development process. In the developing process, the exposed photoresist is dissolved and removed with a developing solution to form a photoresist pattern having openings. The developing solution is performed, for example, by spraying an alkaline solution such as a sodium carbonate aqueous solution or a triethanolamine aqueous solution having a temperature of 30 ° C. to 50 ° C.

[9]化学エッチング工程
現像工程の次は化学エッチング工程である。フォトレジストパターンが形成された後、この化学エッチング工程で、銅張積層板は配線パターンに加工される。
エッチング液は銅層や下地金属層がエッチングできる組成が望ましい。使用するエッチング液としては、例えば、塩化第二銅水溶液や塩化第二鉄水溶液が用いられる。処理条件としては、例えば、温度が40〜50℃、シャワー圧力が0.1〜0.7MPa、処理時間が20〜120秒という条件でエッチング液を噴射してエッチング処理が行われる。このとき、下地金属層も同時にエッチング除去される。また、必要に応じて過マンガン酸塩水溶液などの下地金属層除去剤をシャワー噴射して下地金属層除去工程を加えてもよい。
[9] Chemical etching process The development process is followed by a chemical etching process. After the photoresist pattern is formed, the copper-clad laminate is processed into a wiring pattern in this chemical etching process.
The etchant preferably has a composition that can etch the copper layer and the underlying metal layer. As an etching solution to be used, for example, a cupric chloride aqueous solution or a ferric chloride aqueous solution is used. As the processing conditions, for example, the etching process is performed by spraying an etching solution under the conditions of a temperature of 40 to 50 ° C., a shower pressure of 0.1 to 0.7 MPa, and a processing time of 20 to 120 seconds. At this time, the underlying metal layer is also etched away. Moreover, you may add a base metal layer removal process by shower-injecting base metal layer removal agents, such as permanganate aqueous solution, as needed.

この化学エッチング工程を経て配線パターンが形成されると、フォトレジストパターンはフォトレジスト剥離工程で剥離される。フォトレジスト剥離工程においては、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ溶液で、フォトレジストパターンが溶解除去される。フォトレジスト除去工程の後、水洗による薬液除去の後、エアーナイフ等の液切により乾燥される。化学エッチング工程とフォトレジスト剥離工程は連続して行われる。フォトレジスト剥離工程を経て次工程の錫めっき工程へ移る。   When the wiring pattern is formed through this chemical etching process, the photoresist pattern is stripped in the photoresist stripping process. In the photoresist stripping step, the photoresist pattern is dissolved and removed with an alkaline solution such as an aqueous sodium hydroxide solution. After the photoresist removal step, the chemical solution is removed by washing with water, and then dried by draining with an air knife or the like. The chemical etching process and the photoresist stripping process are performed continuously. After the photoresist stripping process, the process proceeds to the next tin plating process.

[10]錫めっき工程
錫めっき工程においては、化学エッチング工程により形成された銅層の配線の表面上に、公知の無電解錫めっき法で、錫めっき層が形成される。錫めっき工程の後水洗による薬液除去の後、エアーナイフ等の液切により乾燥される。乾燥後は次工程のソルダーレジスト膜形成工程へ移る。
[10] Tin plating step In the tin plating step, a tin plating layer is formed on the surface of the copper layer wiring formed by the chemical etching step by a known electroless tin plating method. After the tin plating step, the chemical solution is removed by washing with water, and then dried by draining with an air knife or the like. After drying, the process proceeds to the next solder resist film forming step.

[11]ソルダーレジスト膜形成工程
ソルダーレジスト膜形成工程は、スクリーン印刷により、所定パターンのソルダーレジストを配線パターン上に印刷する。ソルダーレジストには、ポリイミド系(日立化成工業株式会社製:SN−9000)やウレタン系(日本ポリテック株式会社製:NPR−3300)のものが使用可能であり、いずれも加熱により硬化するソルダーレジストである。
ソルダーレジスト印刷の後、ソルダーレジストは加熱硬化される。ソルダーレジストの加熱硬化条件は、温度100℃〜150℃の範囲に加熱される。
ソルダーレジスト硬化工程の後、フレキシブル配線板の製品として完成する。そして、必要に応じて電子部品の実装しやすい大きさに裁断される。
[11] Solder Resist Film Forming Step The solder resist film forming step prints a predetermined pattern of solder resist on the wiring pattern by screen printing. As the solder resist, polyimide (made by Hitachi Chemical Co., Ltd .: SN-9000) or urethane (made by Nippon Polytech Co., Ltd .: NPR-3300) can be used, both of which are hardened by heating. is there.
After the solder resist printing, the solder resist is heated and cured. The heat curing conditions of the solder resist are heated to a temperature range of 100 ° C to 150 ° C.
After the solder resist curing process, it is completed as a flexible wiring board product. And if necessary, it is cut into a size that facilitates mounting of electronic components.

[12]フレキシブル配線板の製造工程での湿度管理
フレキシブル配線板を製造する一連の工程のフォトレジスト膜形成工程、露光工程、現像工程、化学エッチング工程、錫めっき工程、ソルダーレジスト膜形成工程のそれぞれの工程では、長尺の銅張積層板がロール・ツー・ロールで搬送される。その各工程の処理速度(単位時間に処理できるフレキシブル配線板の数)が異なるので、フォトレジスト膜形成工程、露光工程、現像工程、化学エッチング工程、錫めっき工程、ソルダーレジスト膜形成工程を分離して行うことが望ましい。
[12] Humidity management in manufacturing process of flexible wiring board Each of photoresist film forming process, exposure process, developing process, chemical etching process, tin plating process, solder resist film forming process in a series of processes for manufacturing flexible wiring board In this process, a long copper-clad laminate is conveyed by roll-to-roll. Since the processing speed of each process (the number of flexible wiring boards that can be processed per unit time) is different, the photoresist film forming process, exposure process, development process, chemical etching process, tin plating process, solder resist film forming process are separated. It is desirable to do this.

フレキシブル配線板の製造工程は、複数の工程で構成されることがあり、複数のクリーンルームに分かれて製造されることが多い。フォトレジスト膜形成工程や露光工程等は遮光等の関係上、エッチング工程等からは別個のクリーンルームで行われることが多い。
この別個なクリーンルームでは、それぞれの湿度が均等になっているとは限らず、また、同一のクリーンルーム内でも場所によっては湿度が異なることがある。さらに、フレキシブル配線板の製造工程で、銅張積層板を別のクリーンルームへ移動させる場合や、クリーンルーム内での移動で、銅張積層板が置かれる雰囲気の湿度が変化することもある。
The manufacturing process of a flexible wiring board may be composed of a plurality of processes, and is often manufactured in a plurality of clean rooms. The photoresist film forming process, the exposure process, and the like are often performed in a separate clean room from the etching process and the like because of light shielding.
In this separate clean room, the humidity is not always uniform, and the humidity may vary depending on the location in the same clean room. Furthermore, the humidity of the atmosphere in which the copper clad laminate is placed may change when the copper clad laminate is moved to another clean room or in the clean room during the manufacturing process of the flexible wiring board.

一方、銅張積層板は、湿度が変化すると膨張収縮を行い、湿度が変化してから一定時間経過するまでは、寸法が変動する。このような寸法の変動は、一定の時間が経過すれば、その変動は止まり、その寸法変動が止まる時間は、ポリイミドフィルムの種類により異なっている。
これらのことからすれば、フレキシブル配線板の製造過程で、銅張積層板を移動させた場合、移動前後の湿度変化による銅張積層板の寸法変動を考慮する必要がある。
On the other hand, the copper clad laminate expands and contracts when the humidity changes, and the dimensions fluctuate until a certain time elapses after the humidity changes. Such a dimensional variation stops when a certain time elapses, and the dimensional variation stops depending on the type of polyimide film.
From these facts, when the copper clad laminate is moved during the manufacturing process of the flexible wiring board, it is necessary to consider the dimensional variation of the copper clad laminate due to the humidity change before and after the movement.

ただし、一定時間経過すれば、銅張積層板は寸法変動が止まるので、寸法変動が止まるまで、銅張積層板を移動先に放置すればよい。移動先では、銅張積層板は一定の寸法変化率なので、その寸法変化率を見込んで加工すれば、量産時の寸法のばらつきが少なく寸法精度が高いフレキシブル配線板を作製することが可能になる。   However, since the dimensional variation of the copper-clad laminate stops after a certain period of time, the copper-clad laminate may be left at the destination until the dimensional variation stops. At the destination, the copper-clad laminate has a constant dimensional change rate, so if it is processed in consideration of the dimensional change rate, it becomes possible to produce a flexible wiring board with little dimensional variation during mass production and high dimensional accuracy. .

銅張積層板の、一定時間放置することで、銅張積層板の寸法変化率が一定になることを、フレキシブル配線板の製造方法に応用するならば、たとえば、フォトレジスト膜形成工程で、フォトレジストを加熱乾燥させた後に、一定の湿度の下で一定時間放置してから次の露光工程へ進まないと、銅張積層板の寸法変化(寸法の伸び)によりフォトレジストパターンの間隔が変動して、再現性良く配線パターンを形成することができなくなる。   If the dimensional change rate of the copper-clad laminate is kept constant by leaving the copper-clad laminate for a certain period of time, it can be applied to a method of manufacturing a flexible wiring board. If the resist is heated and dried and left for a certain period of time under a certain humidity before proceeding to the next exposure step, the distance between the photoresist patterns will fluctuate due to the dimensional change (extension of dimensions) of the copper-clad laminate. As a result, the wiring pattern cannot be formed with good reproducibility.

また、湿度変化後の銅張積層板を一定時間以上、室温に放置すれば、銅張積層板の寸法は変化しないことから、熱処理後の各工程間の滞留時間をある一定時間にすればよいことも意味する。このことは、銅張積層板の寸法変動を抑制するために長時間にわたって工程を滞留させたりする必要はないことを意味する。   Also, if the copper clad laminate after humidity change is left at room temperature for a certain time or more, the dimensions of the copper clad laminate will not change, so the residence time between each step after heat treatment should be a certain time. It also means. This means that it is not necessary to hold the process for a long time in order to suppress the dimensional fluctuation of the copper clad laminate.

銅張積層板のポリイミドフィルムに4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとピロメリット酸二無水物からなるイミド化合物を含有しているならば、湿度が±5RH%の範囲で変化するごとに放置時間を6時間以上とすればよい。
すなわち4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとピロメリット酸二無水物からなるイミド化合物を含有しているポリイミドフィルムを用いた銅張積層板の放置される環境の湿度が5%変化するごとに6時間以上放置すれば、銅張積層板の寸法変化は、一定の寸法変化率のままで変動せず、この湿度変化は、加湿、除湿とも同様である。
また、湿度を10%RH変化させたならば、湿度変化5RH%の際の2倍の12時間放置すれば寸法の変化は、一定の寸法変化率のままで変動しない。
If the polyimide film of the copper-clad laminate contains an imide compound consisting of 4,4'-diaminodiphenyl ether and pyromellitic dianhydride, the standing time is increased every time the humidity changes within a range of ± 5 RH%. It should be more than time.
That is, 6 hours or more every time the humidity of the environment where the copper-clad laminate using the polyimide film containing the imide compound composed of 4,4′-diaminodiphenyl ether and pyromellitic dianhydride is changed by 5% If left untreated, the dimensional change of the copper clad laminate does not change with a constant dimensional change rate, and this humidity change is the same for humidification and dehumidification.
Further, if the humidity is changed by 10% RH, the dimensional change does not change with a constant dimensional change rate if the humidity is left for 12 hours, which is twice as high as the humidity change of 5 RH%.

このように銅張積層板の一定の寸法変化率で止まっていれば、露光工程で用いるフォトマスクなどを、その寸法変化率を考慮して設計すれば、配線ピッチが50μm以下の微細化した配線パターンにも対応でき、寸法精度が高いフレキシブル配線板を作製することが可能になるので、電子部品を接続する際の電子部品と配線パターンとの位置合わせ問題も是正可能となる。
また、フォトレジスト膜形成工程と露光工程以外でも、銅張積層板の寸法変動が止まっていれば、フレキシブル配線板の寸法精度を高くすることができる。
In this way, if the dimensional change rate of the copper-clad laminate is stopped, if a photomask used in the exposure process is designed in consideration of the dimensional change rate, a finer wiring with a wiring pitch of 50 μm or less Since a flexible wiring board with high dimensional accuracy can be manufactured, it is possible to correct the alignment problem between the electronic component and the wiring pattern when connecting the electronic component.
In addition, the dimensional accuracy of the flexible wiring board can be increased if the dimensional variation of the copper-clad laminate is stopped even in the processes other than the photoresist film forming process and the exposure process.

これまで、サブトラクティブ法を例に本発明に係るフレキシブル配線板の製造方法を説明してきたが、セミアディティブ法で配線加工する際も本発明のフレキシブル配線板の製造方法を適用すればよい。   Up to now, the manufacturing method of the flexible wiring board according to the present invention has been described by taking the subtractive method as an example. However, the manufacturing method of the flexible wiring board of the present invention may be applied also when wiring processing is performed by the semi-additive method.

以下、実施例を用いて本発明をさらに説明する。   The present invention will be further described below using examples.

図2のロール・ツー・ロールスパッタリング装置10を用いて4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとピロメリット酸二無水物からなるイミド化合物を含有している厚み35μmの長尺のポリイミドフィルム「カプトン(登録商標)ENA」の表面にスパッタリング法により厚さ25nmのクロムを20質量%含むニッケル−クロム合金からなる下地金属層と、その下地金属層の表面に厚さ100nmの銅薄膜層を成膜して、銅薄膜層付樹脂フィルム基材を得た。得られた銅薄膜層付樹脂フィルム基材の銅薄膜層の表面に図3の電気めっき装置20を使用して厚み8μmの銅電気めっき層を成膜して実施例1に係る銅張積層板を作製した。   A long polyimide film “Kapton (registered trademark)” having a thickness of 35 μm containing an imide compound composed of 4,4′-diaminodiphenyl ether and pyromellitic dianhydride using the roll-to-roll sputtering apparatus 10 of FIG. )) A base metal layer made of a nickel-chromium alloy containing 20% by mass of chromium having a thickness of 25 nm on the surface of ENA, and a copper thin film layer having a thickness of 100 nm on the surface of the base metal layer, A resin film substrate with a copper thin film layer was obtained. The copper-clad laminate according to Example 1 is formed by forming a copper electroplating layer having a thickness of 8 μm on the surface of the copper thin film layer of the obtained resin film substrate with a copper thin film layer using the electroplating apparatus 20 of FIG. Was made.

得られた銅張積層板をIPC−TM−650 2.2.4規格に規定されるMethod Aに準拠してMD方向(銅張積層板の長手方向)の寸法変化率を測定した。
試料の外寸をMD方向×TD方向(銅張積層板の幅方向)が20cm×16cmであることと、試料のMD方向とTD方向に略平行となるように両方向に6cm間隔で寸法変化測定用の位置穴を開けたことと、湿度変化前後の寸法変化率を測定した以外は同規格に準拠して測定を行った。
The dimensional change rate in the MD direction (longitudinal direction of the copper-clad laminate) was measured for the obtained copper-clad laminate in accordance with Method A defined by the IPC-TM-650 2.2.4 standard.
Dimensional change measurement at 6 cm intervals in both directions so that the outer dimension of the sample is 20 cm × 16 cm in the MD direction × TD direction (width direction of the copper-clad laminate), and is approximately parallel to the MD direction and the TD direction of the sample. The measurement was performed in accordance with the same standard except that a position hole was opened and the dimensional change rate before and after the humidity change was measured.

まず、試料を温度23℃湿度50%RH下に放置した後、温度一定のまま湿度を55%RH変化させ、その変化させた湿度に48時間放置し、その間の0時間(湿度変化直前)、1、3、6、9、24、48時間経過後の湿度変化前に対するMD方向の寸法変化率を測定した。その結果を表1に示す。   First, after the sample was left under a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH, the humidity was changed by 55% RH with the temperature kept constant, and the sample was left for 48 hours for the changed humidity. The dimensional change rate in the MD direction with respect to the humidity before 1, 3, 6, 9, 24, and 48 hours was measured. The results are shown in Table 1.

試料を湿度55%RHから60%HRに変化させた以外は実施例1と同様に測定した。その結果を表1に示す。   The measurement was performed in the same manner as in Example 1 except that the humidity was changed from 55% RH to 60% HR. The results are shown in Table 1.

試料を湿度60%RHから65%HRに変化させた以外は実施例1と同様に測定した。その結果を表1に示す。   The measurement was performed in the same manner as in Example 1 except that the humidity was changed from 60% RH to 65% HR. The results are shown in Table 1.

試料を湿度65%RHから60%HRに変化させた以外は実施例1と同様に測定した。その結果を表1に示す。   The measurement was performed in the same manner as in Example 1 except that the humidity was changed from 65% RH to 60% HR. The results are shown in Table 1.

ポリイミドフィルムに「カプトン(登録商標)ENC」を用いた以外は実施例1と同様に評価した。その結果を表1に示す。   Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that “Kapton (registered trademark) ENC” was used as the polyimide film. The results are shown in Table 1.

ポリイミドフィルムに「カプトン(登録商標)ENC」を用いたことと湿度55%RHから60%HRに変化させた以外は実施例1と同様に評価した。その結果を表1に示す。   Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that “Kapton (registered trademark) ENC” was used for the polyimide film and the humidity was changed from 55% RH to 60% HR. The results are shown in Table 1.

ポリイミドフィルムに「カプトン(登録商標)ENC」を用いたことと湿度60%RHから65%HRに変化させた以外は実施例1と同様に評価した。その結果を表1に示す。   Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that “Kapton (registered trademark) ENC” was used for the polyimide film and the humidity was changed from 60% RH to 65% HR. The results are shown in Table 1.

ポリイミドフィルムに「カプトン(登録商標)ENC」を用いたことと湿度65%RHから60%HRに変化させた以外は実施例1と同様に評価した。その結果を表1に示す。   Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that “Kapton (registered trademark) ENC” was used for the polyimide film and the humidity was changed from 65% RH to 60% HR. The results are shown in Table 1.

Figure 0006206724
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実施例1から8より試料が放置される湿度を変化させてから6時間以上放置すれば、寸法変化率が一定になることがわかる。このことは、6時間以上放置すれば、その湿度の下では銅張積層板の寸法はそれ以上変化しないことを示唆している。
これらの結果から、銅張積層板の周辺湿度を±5%RHの範囲で変化させた直後に、化学エッチングしたフレキシブル配線板と6時間経過後に化学エッチングしたフレキシブル配線板では0.002%の寸法の違いが生じることとなる。幅12cmのフレキシブル配線板であれば、2.4μmだけ寸法がずれることとなり、寸法が2.4μmずれると配線ピッチが40μmのフレキシブル配線板では、配線幅は20μmであり半導体素子など電子部品との接続は困難な場合が考えられる。
From Examples 1 to 8, it can be seen that if the humidity at which the sample is left is changed and left for 6 hours or longer, the dimensional change rate becomes constant. This suggests that if left for more than 6 hours, the dimensions of the copper clad laminate will not change further under that humidity.
From these results, immediately after changing the humidity around the copper-clad laminate within a range of ± 5% RH, the dimension of 0.002% is obtained for the chemically etched flexible wiring board and the chemically etched flexible wiring board after 6 hours. The difference will occur. In the case of a flexible wiring board having a width of 12 cm, the dimension is shifted by 2.4 μm. When the dimension is shifted by 2.4 μm, the flexible wiring board having a wiring pitch of 40 μm has a wiring width of 20 μm. Connection may be difficult.

F1 樹脂フィルム基材
F2 銅薄膜層付樹脂フィルム基材
S 2層構造の銅張積層板
1 樹脂フィルム基材
2 下地金属層
3 銅薄膜層
4 銅電気めっき層
5 銅層
6 銅張積層板
10 ロール・ツー・ロールスパッタリング装置
11a、11b フリーロール
12 チャンバー
13 巻出ロール
14 キャンロール
15a、15b、15c、15d スパッタリングカソード
16a 前フィードロール
16b 後フィードロール
17a、17b テンションロール
18 巻取ロール
20 ロール・ツー・ロール電気めっき装置
21 電気めっき槽
22 巻出ロール
23 反転ロール
24a〜24t アノード
26a〜26k 給電ロール
28 めっき液
28a めっき液面
29 巻取ロール
F1 Resin film base material F2 Resin film base material with copper thin film layer S Two-layered copper clad laminate 1 Resin film base material 2 Underlying metal layer 3 Copper thin film layer 4 Copper electroplating layer 5 Copper layer 6 Copper clad laminate 10 Roll-to-roll sputtering apparatus 11a, 11b Free roll 12 Chamber 13 Unwind roll 14 Can roll 15a, 15b, 15c, 15d Sputtering cathode 16a Front feed roll 16b Rear feed roll 17a, 17b Tension roll 18 Winding roll 20 Roll / roll Two-roll electroplating apparatus 21 Electroplating tank 22 Unwinding roll 23 Reversing roll 24a-24t Anode 26a-26k Feeding roll 28 Plating liquid 28a Plating liquid surface 29 Winding roll

Claims (3)

長尺のポリイミドフィルムの少なくとも一方の表面に接着剤を介することなく下地金属層と銅層が積層された長尺の2層銅張積層板に配線パターンを形成するフレキシブル配線板の製造方法において、
前記長尺のポリイミドフィルムが、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとピロメリット酸二無水物とからなるイミド結合を含むポリイミドであり、
前記2層銅張積層板がフレキシブル配線板の製造工程内で曝される雰囲気における湿度が、±5%RHの範囲で変化した際に、変化後の湿度の雰囲気に6時間以上放置後、次工程を行うことを特徴とするフレキシブル配線板の製造方法。
In the method for producing a flexible wiring board, a wiring pattern is formed on a long two-layer copper-clad laminate in which a base metal layer and a copper layer are laminated without an adhesive on at least one surface of a long polyimide film.
The long polyimide film is a polyimide containing an imide bond composed of 4,4′-diaminodiphenyl ether and pyromellitic dianhydride,
When the humidity in the atmosphere in which the two-layer copper-clad laminate is exposed in the manufacturing process of the flexible wiring board changes in the range of ± 5% RH, after leaving in the changed humidity atmosphere for 6 hours or more, The manufacturing method of the flexible wiring board characterized by performing a process.
前記下地金属層が乾式めっき法で成膜されたことを特徴とする請求項1に記載のフレキシブル配線板の製造方法。   The method for manufacturing a flexible wiring board according to claim 1, wherein the base metal layer is formed by a dry plating method. 前記下地金属層が、厚さ3nm〜50nmのニッケル−クロム合金であることを特徴とする請求項1または2に記載のフレキシブル配線板の製造方法。   The method for producing a flexible wiring board according to claim 1, wherein the base metal layer is a nickel-chromium alloy having a thickness of 3 nm to 50 nm.
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