JPH02215189A - フレキシブルプリント回路用基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は接着剤層の無い２層構造で、しかも金属導電層
とプラスチックフィルム基板との接着力が強靭なフレキ
シブルプリント回路用基板の製造方法に関するものであ
る。

従来の技術 近年、エレクトロニクス分野でのフレキシブルプリント
回路用基板の需要が増大しており、特に従来よりも薄く
柔軟性に優れ、線幅が１００μ−以下の高密度配線を必
要とするＴＡＢや液晶関連用途等で使用可能な「接着剤
層の無い２層構造Ｊが注目されている。この２層構造を
作る方法は「銅箔にポリイミドワニスを塗布する」と「
ポリイミドフィルムに銅薄膜を形成する」とに大別さ方
法では、下記の理由から特に薄物の実用化が遅れている
。

（１）屈曲性に優れた圧延鋼箔の中で１０μｍ以下の薄
物は高価で、しかもイミドワニス塗布時に皺が発生し易
い。

（２）接着力、線膨張係数等の改善目的でポリイミドワ
ニスを変性する為、゛ポリイミド本来の特性が低下する
。

後者の「ポリイミドフィルムに銅薄膜を形成する」方法
には湿式法と乾式法とがあり、湿式法はプラスチックフ
ィルム基板上に無電解メッキを施してからその導電性を
利用して電解メッキするもので、１０μｌ以下の薄い導
電層を形成するのは容易であるが、導電層とプラスチッ
クフィルム基板との接着力が劣っており実用化されてい
なかった。一方、乾式法ではスパッタ又はスパッタ＋電
解メッキで導電層を形成することが一部行われているが
、スパッタの成膜速度が０．００１μｍ／秒前後と非常
に遅いために生産コストが高く、民生用として使用でき
るものではなかった。

また、スパッタの代わ勺に成膜速度の速い真空蒸着法を
用いることも可能であるが、真空蒸着法だけで３μ重以
上の膜厚を得るのは困難であり、膜厚不足分を湿式処理
の電解メッキで補おうとすレバ、真空蒸着膜とプラスチ
ックフィルレム基板トの接着力が低下して、使用に耐え
られなかった。

そこで、脱ガス処理やプラズマ処理等のプラスチックフ
ィルム基板に対する前処理、及び基板温度や入射角等の
真空蒸着条件が検討されてきたが、接着力が不十分で実
用化には至っていなかった。

本発明は上記問題点に濫み、接着剤層の無い２層構造で
、しかも導電層とプラスチックフィルム基板との接着力
が強靭なフレキシブルプリント回路用基板を安価に提供
するものである。

課題を解決するだめの手段 本発明は、プラスチックフィルム基板上に成膜速度が０
．０１〜１．０μ鼾形で第１の導電層を厚さ０．３〜２
．０μｍに形成した後、真空中で３５０〜５００″Ｃの
熱ロールと接触させて真空熱処理を行うか、又は、真空
蒸着を２回に分割して行うことを特徴とするものである
。

作用 本発明者等はプラスチックフィルム基板と金属薄膜との
接着力を向上させるために鋭意検討の結果、真空蒸着後
の熱処理が湿式処理である電解メッキ後の接着力に影響
することを見出した。即ち真空蒸着で金属薄膜を形成し
た後、真空中で３５０〜ＳＯＯ℃の熱ロー〃と接触させ
て真空熱処理することにより、金属薄膜の残留内部応力
を緩和させたり、金属薄膜とプラスチックフィルムとの
界面での反応を促進させたりするものである。また、真
空蒸着を２回に分割することにより、２回目の蒸着時の
蒸発潜熱や蒸発源からの輻射熱によって、同様な効果が
得られるようにしたものである。

本発明においては、第１の導電層を形成する真空蒸着法
の成膜速度は０．０１〜１．０μ”／％＋の範囲内であ
ることが好ましく、０．０１μｖａ／秒未満では生産性
が低くスパッタに対するコスト・メリットが失われる。

一方、１．０μｍ７秒を越える速い成膜速度では、欠陥
が多く残留内部応力の強い蒸着膜が形成されたり、美大
な蒸発潜熱や蒸発源からの輻射熱によってプラスチック
フィルム基板が熱劣化を起こしたりして、蒸着膜の接着
力が低下してくる。

又本発明においては、第１の導電層である真空蒸着膜の
膜厚は０．３〜２．０μｍの範囲内が好ましく、０．３
μｍ未満では電解メッキ法で第２の導電層を効率良く形
成するのが困難である。一方、２．０μ諺を越えると、
成膜速度の速い真空蒸着法の場合、欠陥が多く残留内部
応力の強い蒸着膜が形成されたり、美大な蒸発潜熱や蒸
発源からの輻射熱によってプラスチックフィルム基板が
熱劣化を起こしたりして、蒸着膜の接着力が低下してく
る。

又本発明においては、第１の導電層である真空蒸着膜を
真空熱処理する温度は３５０〜５００℃の範囲内が好ま
しく、３５０℃未満では十分な熱処理効果は得られない
し、５００’Ｃを越えるとポリイミドフィルムの熱分解
が始まる為、蒸着膜の接着力が低下してくる。

本発明に使用されるプラスチックフィルムの種類は特に
限定されるものではないが、ポリイミド又はその共重合
体のように本発明の熱処理に耐えられるものが好ましい
。

尚、プラスチックフィルム基板上に真空蒸着法で第１の
導電層を形成する際には、予めプラスチックフィルム基
板をヒーターなどで加熱して脱ガスしたり、プラズマ処
理などで表面処理したり、あるいは基板温度や入射角な
どの蒸着条件を適宜選択すれば、蒸着膜の接着力を更に
向上させることができる。

また、本発明において第２の導電層を電解メッキ法で形
成する場合には、■防錆の目的から金やニッケルや錫等
をメッキする場合、■銅を全面メッキして膜厚を増して
から回路を形成する場合、０回路として使用する部分の
みをメッキする場合（セミ・アディティブ法）が考えら
れるが、本発明でこれらは限定されるものではない。し
かし、本発明をより効果的にするものは■の場合である
。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら具
体的に説明する。第１図は本発明の実施例におけるフレ
キシブルプリント回路用基板の製造方法を実現する巻取
り式真空蒸着装置の概略構成図である。図中１は巻取送
出ロール、２はプラスチックフィルム、３はキャンロー
ル、４は巻取送出ロール、５は熱ロール、６は蒸発源、
７は真空ポンプ、８は蒸発源加熱装置である。巻取送出
ロー／ｌ／１から送り出されたプラスチックフィルム２
は中央のキャンロー／Ｌ／３と熱ロー／ｖ５に沿って移
動し、巻取送出ロール４に巻取られる。この途中で、プ
ラスチックフィルム２の表面には蒸発源加熱装置８によ
り加熱された蒸発源６からの蒸気流により、金属薄膜が
形成され、その直後、熱ロー／ｖ６によって真空熱処理
される。あるいは、金属薄膜が１回形成された後プラス
チックフィルレム２を逆方向に走行させて、もう１回金
属薄膜を積層する。

蒸発源６の種類、形状について制約はないが、速い成膜
速度を得るにはルツボを使用し、蒸発源加熱には電子ビ
ーム方式を採用することが好ましく、以下の実施例、比
較例ではこの方式を用いた。

〔実施例１〕 プラスチックフィルム２として厚さ２６μｍのポリイミ
ドフィルム（宇部興産型、商品名：ユーピレックス２５
Ｓ）を第１図に示す装置内にセットし、真空度：　Ｉ　
Ｘ　１０　’Ｔｏｒｒ　　、電子ビーム出カニ５０ＫＷ
、フィｉＶム速度：　２０１１７分の条件下で銅蒸着膜
を形成し、その直後４６０°Ｃに加熱した熱ロー／Ｉ／
６によって真空熱処理した。この時の銅蒸着膜の膜厚は
１．０μｍ、成膜速度は０．５μｍ勺であった。

〔実施例２〕 フィルム速度を６６．４０．１２！ＩＩ／分に変更した
以外は実施例１と全く同様にして、それぞれ０．３　、
０，５　、１．７μ朧厚の銅蒸着膜を形成した。

この時の成膜速度は０．５μｍ／秒であった。

〔実施例３〕 熱ａ−／Ｌ１５の温度を３５０．４００℃に変更した以
外は実施例１と同様にして、銅蒸着イミドフィルムを得
た。

〔実施例４〕 熱ロー／Ｌ／６の温度を室温に、フィルム速度を４０１
１７分に変更した以外は実施例１と全く同様にして、銅
蒸着膜を形成した後、フィルムを逆方向に走行させて、
１層目と同一条件でもう１回金属薄膜を積層させて、１
．０μｍ厚の銅蒸着膜を形成した。

〔比較例１〕 蒸発源をプラスチックフィルム基板に近づけ、更に電子
ビーム出力を８０ＫＷに、フィルム速度を４８　ｍ／９
に変更した以外は実施例１と全く同様にして、銅蒸着膜
を形成した。この時の銅蒸着膜の膜厚は１．０μｍ１　
　成膜速度は１．２μｍ勺であった。

〔比較例２〕 フィルム速度を８ｍ／分に変更した以外は実施例１と全
く同様にして、２．６μ重厚の銅蒸着膜を形成した。

〔比較例３〕 熱ロール６の温度を３００，５５０℃に変更した以外は
実施例１と全く同様にして、銅蒸着イミドフィルムを得
た。

前記実施例、比較例で得られた銅蒸着イミドフィ〃ムに
ついて、煮沸テスト、銅電解メッキ及びメッキ後のビー
ル強度測定を行い、その結果を第１表に示した。またメ
ッキ後のビール強度と蒸着膜厚、真空熱処理温度と６関
係をそれぞれ第２図。

第３図に図示した。

煮沸テストとは、銅蒸着フィルムを沸騰水中で３０分間
煮て蒸着膜剥離の有無を調べ、剥離していないものにつ
いては１６〜２４時間室温で自然乾燥させた後、テープ
剥離テスト（日東電工製粘着テープ陽３１６使用）を行
って蒸着膜剥離の有無を調べた。

銅電解メッキは硫酸鋼浴を使用した。

ビール強度測定は銅蒸着膜の上へ銅電解メッキを施して
銅の全厚を３６μ謙とした後、ＪＰＣム規格（ＪＰＣム
ーＦＣｏ１）に準じて行った。

（以下余白　） 第１表 第１表、第２図、第３図から明らかなように本実施例に
よれば、プラスチックフィルム基板上に成膜速度の速い
真空蒸着法で第１の導電層を形成する際に、膜厚を０．
３〜２．０μ論に設定し、更に３５０〜５００’Ｃの熱
ロー／Ｉ／６と接触させて真空熱処理することにより、
蒸着膜の接着力が向上し、その上に湿式処理の電解メッ
キを施しても強い接着力を維持することができる。又、
熱ロー／Ｌ／６との接触による真空熱処理の代わりに真
空蒸着を２回に分割しても、同様の効果から接着力が向
上する。

なお、本実施例において真空熱処理を真空蒸着に続けて
行ったが、真空熱処理は一旦フィルムを巻取った後に、
フィルムを逆方向に走行させながら同一真空装置内で行
っても良いし、他の真空装置に移して行っても良い。

発明の効果 以上のように本発明は金属薄膜形成後に真空熱処理を行
うことにより、湿式処理の電解メッキにも耐えられる金
属薄膜の形成を生産性の高い真空蒸着法で可能としたも
ので、接着剤層の無い２層構造でしかも導電層とプラス
チックフィルム基板との接着力が強靭なフレキシブルプ
リント回路用基板を安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における製造方法を実現する
巻取り式真空蒸着装置の概略構成図、第２図はメッキ後
のビール強度と蒸着膜厚との相関図、第３図はメッキ後
のビール強度と真空熱処理温度との相関図である。 １・・・・・・巻取送出ロー〜、２・・・・・・プラス
チックフィルム、３・・・・・・キャンロー〃、４・・
・・・・巻取送出ロール、６・・・・・・熱ロー〜、６
・・・・・・蒸発源、７・・・・・・真空ポンプ、８・
・・・・・蒸発源加熱装置。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第 図 第 図 第 図 Ｋ　、ｔｒ　Ｋ　４１）Ｌｍ−） 熟灼理湯麦　（１）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空蒸着法によりプラスチックフィルム基板上に
   、成膜速度が０．０１〜１．０μｍ／秒で第１の導電層
   を厚さ０．３〜２．０μｍに形成した後、前記第１の導
   電層上に電解メッキ法により第２の導電層を形成するこ
   とを特徴とするフレキシブルプリント回路用基板の製造
   方法。
2. （２）第１の導電層を真空蒸着法により形成した後、真
   空中で３５０〜５００℃の熱ロールと接触させて、真空
   熱処理を行うことを特徴とする請求項１記載のフレキシ
   ブルプリント回路用基板の製造方法。
3. （３）真空蒸着法によりプラスチックフィルム基板上に
   、成膜速度が０．０１〜１．０μｍ／秒で第１の導電層
   を形成するにあたり、真空蒸着を２回に分割して行うこ
   とを特徴とするフレキシブルプリント回路用基板の製造
   方法。