JPH03274261A - 高分子フイルムに金属層を形成させる方法 - 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、フレキシブル配線板用の金属積層フィルムの
製造等に利用される、高分子フィルム上に金属層を形成
させる方法に関する。

（従来の技術） 従来、ポリイミドなどの高分子フィルム上に導体金属層
を形成させる場合、導体金属層と高分子フィルム間の接
着力が低く実用に耐えないという問題があった。

これを解決する方法として、例えばポリイミドについて
は、特開昭５２−１３６２８号公報あるいは特開昭５５
−３４４１５号公報に示されるように、導体金属層とポ
リイミド間にチタンやニッケルなどの接着性金属を押入
することにより、金属層とポリイミド間の化学結合を生
成させる方法があった。

また、特開昭６１−１６４２９５号公報に示されている
ように、ポリイミド表面への蒸着金属原子の蒸着速度を
金属原子のポリイミド中への拡散速度以下にすることに
より積極的に金属原子を熱拡散させる方法もあった。

（発明が解決しようとする課題） 種々の硬化したポリイミドの表面に高接着性金属を成膜
した試料について引きはがし試験を行ったところ、前者
のように単に高接着性金属をポリイミドと導体金属層間
に押入しただけでは十分な接着力が得られず、一方後者
のようにすればボリイミド表面部分への金属拡散性が良
くなり、接着性は改善されるものの、成膜時の蒸着条件
を変えただけでは、例えば低熱膨張型ポリイミドに対し
ての効果はあまり認められない。

本発明は、高分子フィルム上に直接高い接着力を有する
金属層を形成させる方法を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 種々の硬化したポリイミドの表面に金属層を成膜した試
料について引きはがし試験を行ったところ、いずれの場
合もポリイミドと金属層界面での破壊というより、むし
ろポリイミド表面から数１０ＯＡの領域で凝集破壊をす
ることがわかった。

接着力を向上させるためにはポリイミド等の高分子フィ
ルム表面層部分に蒸着金属を十分拡散させ、高分子フィ
ルムと金属の混合層を形成する必要がある。

本発明は、このような知見に基いてなされたもので、 ａ、高分子フィルム表面に、１０〜１００Ａの厚さの第
一の金属を真空成膜手段によって付着させる工程。

Ｂ．第一の金属を高分子フィルム中に熱拡散させる工程
。

Ｃ８上記の高分子フィルム上に所望する厚さの第二の金
属の層を形成する工程。

を含むことを特徴とする高分子フィルムに金属層を形成
させる方法である。

本発明で使用できる高分子フィルムはポリイミドに限ら
ず、ポリエーテルケトン、ポリテトラフルオロエチレン
、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスル
フォン、ポリエチレンサルファイド、エチレンテトラフ
ルオロエチレン共重合体、ボリアリレート、ポリフッ化
ビニリデン、ポリカーボネート、ポリエチレン２−６ナ
フタレート、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げら
れるが、低熱膨張型ポリイミドで本発明の効果が顕著で
ある。

高分子フィルム表面に、ｌＯ〜１００Ａの厚さの第一の
金属を真空成膜手段によって付着させる。

成膜厚さが１０〜１００Ａの第一の金属は、高分子フィ
ルム表面で完全な層状なっているのでなく、島状構造の
段階である。

高分子フィルム表面に蒸着金属層を形成した後、熱処理
を施すことにより蒸着金属はポリイミド中に熱拡散する
が、高分子フィルム表面に付着した蒸着金属か完全に層
状になっていない状態で熱処理を施すことにより、高分
子フィルム表面から数１００Ａ程度の領域により高濃度
で蒸着金属を熱拡散させることができる。

第一の金属の成膜手段は、蒸着法、スパッタ法、イオン
ブレーティチング法等の真空成膜手段が使用される。

蒸着等の成膜速度は、所定量の金属を高分子フィルム表
面−に付着させることのできる成膜条件であれば良（，
０，５〜ＩＯＡ／秒程度が好ましい。

第一の金属としては、銅、ニッケル、クロム、チタン、
バナジウム、タングステン及びモリブデンから選ばれる
少なくとも一種が好ましい。

第一の金属が付着している高分子フィルムを加熱して、
第一の金属を高分子フィルム中に熱拡散させる。

耐熱温度が低い高分子フィルムの場合は、基板温度を１
００℃付近に保って第一の金属を成膜したあと、それぞ
れの熱分解温度を越えない温度で加熱処理を行う必要が
ある。熱処理は、第一の蒸着金属が完全な層状になる前
の段階、すなわち、島状構造の段階で行うことが望まし
い。

こうして得られた高分子フィルム上に所望する厚さの第
二の金属の層を形成する。

第二の金属の形成方法は、無電解メツキ法、電気メツキ
法等が使用され、金属としては銅、ニッケル、アルミニ
ウム等フレキシブル配線板の導体回路を形成するもの等
が使用される。

高分子フィルムの第一の金属の付着に先立つ表面処理と
して、公知の低温プラズマ、スパッタエツチング処理、
反応性イオンエツチング処理及びプラズマ重合処理等を
単独で、、あるいは幾つかの処理を組合せて行うことに
より更に接着性が改善される。特に高分子フィルム表面
層部分の脆弱な層（表面からの深さが、数１００Ａ程度
）をエツチングするという点で、スパッタエツチング処
理と反応性イオンエツチング処理が好ましい。

実施例 厚さ５０μｍのポリイミドフィルム（宇部興産（株）裂
開品名ＵＰＩＬＥＸ　Ｒ５−Ｔｙｐｅ）の表面に次に示
した条件で、ヤマト科学（株）社製ＰＲ−５０１型プラ
ズマリアクターを用いて表面処理を施した。

出　　　力　　　　２００Ｗ ガ　　ス　　　高純度酸素 圧　　　力　　　　０、５Ｔｏｒｒ 処理時間　　　１０分 次に、日本真空技術（株）社製ＭＬＨ−６３１５スパッ
タリング装置を用いて、次に示した条件でチタンを５Ｏ
Ａ形成した。

電　　流　　　　　　６．５Ａ 電　　　圧　　　　　　４００Ｖ アルゴン流量　　３５ＳＣＣＭ 圧　　　力　　　　　　５　Ｘ　１０−３　Ｔｏｒｒ成
膜速度　　　　２．ＯＡ／秒 設定膜厚　　　　５０Ａ 成膜温度　　　　２７０℃ その後、５Ｘ１０−’　Ｔｏｒｒ下で２０分間熱処理を
施して拡散層を形成した。続いて、チタン（２００Ａ）
と銅（８００Ａ）をそれぞれ次の条件で順次成膜した。

チタン 電　　流　　　　　　５．ＯＡ 電　　圧　　　　　　３５０Ｖ アルゴン流量　　３５８ＣＣＭ 圧　　　力　　　　　　５　Ｘ　１０−３　Ｔｏｒｒ成
膜速度　　　　　１．５Ａ／秒 設定膜厚　　　　　２０　ＯＡ 成膜温度　　　　　２７０℃ 銅 電　　流　　　　　　３．５Ａ 電　　　圧　　　　　　５００Ｖ アルゴン流量　　３５３ＣＣＭ 圧　　　力　　　　　　５　Ｘ　１０−３　Ｔｏｒｒ成
膜辿度　　　　５０Ａ／秒 設定膜厚　　　　　８００Ａ 成膜温度　　　　２７０℃ 第二の金属の導体層をポリイミド表面に成膜したのち更
に後加熱を行っても良い。

この金属積層フィルムに電気めっき銅を約２０μｍ厚付
けした引きはがし試験を行ったところ、約１．２　ｋｇ
ｆ／ｃｍの引きはがし強さが得られた。

比較例 ポリイミドフィルムに、実施例と同様のチタン（２５Ｏ
Ａ）　、銅（８００Ａ）のみを続けて成膜した後、２７
０℃で２０分間加熱した金属積層フィルム（金属膜厚と
加熱条件は同じである）を作成して同様に引きはがし強
さを測定した。その結果、引きはがし強さは約０．７　
ｋｇｆ／ｃｍであった。

（発明の効果） 本発明により、高分子フィルム上に直接高い接着力を有
する金属層を形成させることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．ａ．高分子フィルム表面に、１０〜１００Åの厚さ
   の第一の金属を真空成膜手段によって付着させる工程。 Ｂ．第一の金属を高分子フィルム中に熱拡散させる工程
   。 Ｃ．上記の高分子フィルム上に所望する厚さの第二の金
   属の層を形成する工程。 を含むことを特徴とする高分子フィルムに金属層を形成
   させる方法。