JPH05136548A - フレキシブル印刷配線用基板の製造方法 - Google Patents

フレキシブル印刷配線用基板の製造方法

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JPH05136548A
JPH05136548A JP32247991A JP32247991A JPH05136548A JP H05136548 A JPH05136548 A JP H05136548A JP 32247991 A JP32247991 A JP 32247991A JP 32247991 A JP32247991 A JP 32247991A JP H05136548 A JPH05136548 A JP H05136548A
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JP
Japan
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metal layer
polyimide film
thickness
printed wiring
flexible printed
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Application number
JP32247991A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Arai
均 新井
Kichiji Eikuchi
吉次 栄口
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】予めアルカリ処理を行なったポリイミドフィル
ム表面に低温プラズマ処理を施し、これに真空蒸着法に
より第1金属層を形成させ、さらに電解メッキ法により
第2金属層を形成させることを特徴とするフレキシブル
印刷配線用基板の製造方法。 【効果】本発明により、ポリイミドフィルムと金属層と
の優れた接着性を有するフレキシブル印刷配線用基板を
提供することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリイミドフィルム表
面に直接金属層を形成することを特徴とするフレキシブ
ル印刷配線用基板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年エレクトロニクス分野の発展がめざ
ましく、特に通信用、民生用などの電子機器の小型化、
軽量化、高密度化が進み、これらの性能に対する要求が
益々高度なものとなってきている。このような要求に対
応したフレキシブル印刷配線用基板は、可撓性を有し繰
り返し屈曲に耐えるため、狭い空間に立体的高密度の実
装が可能であり、電子機器への配線、ケーブル、或はコ
ネクター機能を付与した複合部品としてその用途が拡大
しつつある。
【0003】このフレキシブル印刷配線用基板に対し
て、最近では高耐熱化が要求されており、これらを満足
するものとして接着剤を用いずにポリイミド樹脂層と金
属層のみからなる2層型のフレキシブル印刷配線用基板
が提案(特公昭61-45511号参照)されている。この基板
の製造方法としては、金属箔の上にポリイミド樹脂層を
形成させる方法とポリイミドフィルムの上に金属層を形
成させる方法の2つがある。前者の場合、金属箔の上に
ポリイミド前駆体をキャスティングし、これを加熱硬化
させてポリイミド層を形成させることが一般的であり、
この方法によって得られた基板では十分な耐熱性が得ら
れるが、1)薄い金属箔を用いるとポリイミドが硬化す
る際金属箔にシワが入ってしまう、2)ポリイミドを 3
00〜 400℃で硬化させる為金属箔が劣化してしまう。そ
の結果、基板に回路を形成させる際シワによる回路不良
や、金属箔の酸化による屈曲性不良等の不都合を生じ
る。
【0004】後者の場合はポリイミドフィルム表面上に
無電解メッキ、電解メッキ、真空蒸着、イオンプレーテ
ィング、蒸着等により金属層を形成させることが一般的
であり、この方法によって得られた基板では十分な耐熱
性が得られるが、ポリイミドフィルムと金属層との接着
性が低いために信頼性という点で問題が残り、この接着
性についての改良が特に必要とされていた。また、この
接着性を改良するためにポリイミドフィルム表面に前処
理としてサンドブラスト処理及びアルカリ処理を施すこ
とが提案(特開平3-6382号参照)されているが、サンド
ブラスト処理ではフィルムの強度が弱くなり、かつフィ
ルムに異物(SiC等のブラスト剤)が混入してしまい、回
路加工工程で回路の断線や接触等のトラブルを起こす原
因になるという問題があった。
【0005】またアルカリ処理のみでは、ポリイミドフ
ィルム表面の凹凸によるアンカー効果やポリイミドの加
水分解による−OH、−COOH等による金属層との密着性が
期待されているが、依然金属層との十分な接着性が得ら
れていないのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
点を解決し、ポリイミドフィルムと金属層との接着性を
向上させることを目的としたもので、ポリイミドフィル
ムと金属層との優れた接着性を有するフレキシブル印刷
配線用基板を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決するために特にポリイミドフィルムの前処理方法に
ついて鋭意検討した結果、本発明に到達したものでその
要旨は、予めアルカリ処理を行なったポリイミドフィル
ム表面に低温プラズマ処理を施し、これに真空蒸着法に
より第1金属層を形成させ、さらに電解メッキ法により
第2金属層を形成させることを特徴とするフレキシブル
印刷配線用基板の製造方法にある。
【0008】以下本発明を詳細に説明する。本発明で使
用されるポリイミドフィルムとしては、厚さが通常12.5
〜 125μmの範囲であるが、必要に応じて適宜の厚さの
ものが使用される。ポリイミド樹脂の組成としては脂肪
族、脂肪族−芳香族、芳香族の各ポリイミド樹脂がある
が、耐熱性等の面から芳香族ポリイミド樹脂が好まし
い。
【0009】本発明ではポリイミドフィルム表面の前処
理として先ずアルカリ処理するが、これは次の低温プラ
ズマ処理による表面の活性化を効果的に行なうためのも
のであり、この際の改質層の厚みは0.05〜2μmが好ま
しく、さらには 0.1〜1μmが好ましい。0.05μm未満
であるとアンカー効果が得られ難く、ポリイミドフィル
ムと金属層との接着性が向上せず、2μmを超えるとフ
ィルムの引張強さ、引裂伝播抵抗、弾性率等の物理的特
性が低下してしまう。アルカリ処理方法としてはpH8以
上、液温5〜80℃の水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
等の水溶液中に1〜 600秒間浸積処理することが好まし
い。これらの条件はポリイミド樹脂組成等により適宜決
められる。
【0010】本発明の最大の特徴は、ポリイミドフィル
ム表面の前処理としてアルカリ処理と低温プラズマ処理
を施し、これに金属層を2工程で2層形成させたことに
ある。アルカリ処理の次に行う低温プラズマ処理は、減
圧可能な低温プラズマ処理装置内に予めアルカリ処理し
たポリイミドフィルムを入れ、装置内を無機ガスの雰囲
気として圧力を 0.001〜10Torr、好ましくは0.01〜1To
rrに保持した状態で、電極間に 0.1〜10KV前後の直流あ
るいは交流を印加してグロー放電させることにより無機
ガスの低温プラズマを発生させ、フィルムを順次移動さ
せながら表面を連続的にプラズマ処理するが、プラズマ
処理時間は概ね 0.1〜 100秒とするのが良い。無機ガス
としては、ヘリウム、ネオン、アルゴン等の不活性ガ
ス、および酸素、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、アン
モニア、空気が使用されるが、これらは1種に限らず2
種以上混合して使用することも任意に行なわれる。この
低温プラズマ処理を行なうことによってアルカリ処理で
凹凸が形成されたポリイミドフィルムの表面が活性化さ
れ、金属層との接着性が向上する。
【0011】次いで前記アルカリおよび低温プラズマ前
処理を施したポリイミドフィルムの表面に真空蒸着法お
よび電解メッキ法によって金属層を2層形成させる。先
ず真空蒸着法によって第1の薄金属層を形成させる。こ
の時の金属層の厚みは0.01〜1μmが好ましく、さらに
は0.05〜0.5 μmが好ましい。0.01μm未満であると金
属層にメッキムラが生じてしまい、次の工程で第2の金
属層である電解メッキを施す際に、この第2金属層に厚
みムラ、ピンホール層等の不都合を生じて好ましくな
く、1μmを超えると真空蒸着に要する時間が長くな
り、製造効率が悪くなるばかりでなく、金属層の内部応
力から接着性および耐熱性が低下してしまう。
【0012】次に、この薄金属層付ポリイミドフィルム
に電解メッキ法によって第2の金属層を形成させる。こ
の時の金属層の厚みは作業性および用途によって適宜決
められるが、金属層の総厚、つまりは真空蒸着による第
1金属層の厚さと電解メッキによる第2金属層の厚さと
の和として2〜35μmが好ましく、さらには5〜18μm
が好ましい。2μm未満であると金属層が薄いため、回
路形成時に回路が断線してしまったり、回路の断面積が
小さいため、電気的な容量不足が生じてしまう。35μm
を超えると電解メッキに要する時間が長くなり製造効率
が悪くなってしまうと共に、配線基板の小型化に伴う回
路の線幅及び線間隔を小さくする高密度化の形成に対応
できなくなってしまう。なお、これらの真空蒸着及び電
解メッキについては、常法で良く、特に限定されるもの
ではない。また、メッキ金属については、クロム、ニッ
ケル、銅等が挙げられるが、電気抵抗及び作業性の面か
ら銅を用いるのが好ましい。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施態様を実施例を挙げて説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 (実施例1)厚さ25μmのカプトンフィルム(東レ・デ
ュポン社製ポリイミドフィルム商品名)を70℃、20重量
%水酸化ナトリウム水溶液中で30秒間アルカリ処理を行
ない約 0.3μmの改質層を得た。このフィルムを 120
℃、30分間乾燥した後、低温プラズマ処理を行なった。
この時のプラズマ処理時間は真空度 0.1Torr以下、酸素
流量を 2.0L/min で供給し、印加電圧2KW、周波数110K
Hzで30KWの電力を入力した。プラズマ発生装置は、電極
4本を円筒状に配置し、電極の外側40mmの距離でフィル
ムを電極の外側に沿って10m/min 、処理時間約25秒の
速度で移動させ処理した。次いでこのポリイミドフィル
ムに真空蒸着を行ない、0.1 μmの銅層を得た。さらに
電解銅メッキにより総厚18μmの銅層を得た。なお電解
銅メッキにはキューブライトTH(荏原ユージライト製硫
酸銅メッキ液)を標準的な条件で用いた。このようにし
て得られたフレキシブル印刷配線用基板の特性を表1に
示した。
【0014】(実施例2)厚さ25μmのカプトンフィル
ム(前出)を50℃、20重量%水酸化ナトリウム水溶液で
30秒間アルカリ処理を行ない約 0.1μmの改質層を得
た。以下実施例1と同一条件で処理し、フレキシブル印
刷配線用基板を得、その特性を表1に示した。
【0015】(実施例3)厚さ25μmのカプトンフィル
ム(前出)を70℃、20重量%水酸化ナトリウム水溶液で
120秒間アルカリ処理を行ない約 0.9μmの改質層を得
た。以下実施例1と同一条件で処理し、フレキシブル印
刷配線用基板を得た。この特性を表1に示した。
【0016】(実施例4)実施例1においてプラズマ処
理速度を10m/min から30m/min に変更した以外は同
一条件で処理し、フレキシブル印刷配線用基板を得た。
この特性を表1に示した。
【0017】(実施例5)実施例1においてプラズマ処
理ガスを酸素から窒素に変更した以外は同一条件で処理
し、フレキシブル印刷配線用基板を得た。この特性を表
1に示した。
【0018】(実施例6)実施例1において真空蒸着に
よる銅層の厚さ 0.1μmを 0.5μmに変更した以外は同
一条件で処理し、フレキシブル印刷配線用基板を得た。
この特性を表1に示した。
【0019】(比較例1)実施例1においてカプトンフ
ィルム(前出)にアルカリ処理を施さなかったこと以外
は同一条件で処理し、フレキシブル印刷配線用基板を得
た。この特性を表1に示したが、十分な接着強度が得ら
れなかった。
【0020】(比較例2)厚さ25mmのカプトンフィルム
(前出)を20℃、20重量%水酸化ナトリウム水溶液で10
秒間処理を行ない約0.02μmの改質層を得た。以下実施
例1と同一条件で行ないフレキシブル印刷配線用基板を
得た。この特性を表1に示した。アルカリ改質層の厚み
が薄いので十分な接着強度が得られなかった。
【0021】(比較例3)実施例1においてカプトンフ
ィルム(前出)に低温プラズマ処理を施さなかったこと
以外は同一条件で行ないフレキシブル印刷配線用基板を
得た。この特性を表1に示したが十分な接着強度が得ら
れなかった。
【0022】(比較例4)実施例1において真空蒸着よ
る銅層 0.1μmを 2.0μmに変更した以外は同一条件で
処理し、フレキシブル印刷配線用基板を得た。この特性
を表1に示した。接着強度及び耐熱性共に満足し得るも
のではなかった。
【0023】以上の実施例、比較例に用いたフレキシブ
ル印刷配線用基板の物性測定方法は次の通りである。 1.引き剥し強度:JIS C 6481に準拠。基板に1mm幅の
回路を形成しこれを90°方向に50mm/minの速度で銅側か
ら引き剥す。 2.半田耐熱性:JIS C 6481に準拠。25mm角のサンプル
をフロー半田上に30秒間浮かべ、フクレ、ハガレ等を目
視により確認する。 表1の評価: ○:異常なし。 ×:フクレ、ハガレあ
り。
【0024】
【表1】
【0025】
【発明の効果】本発明により、ポリイミドフィルムと金
属層との優れた接着性を有するフレキシブル印刷配線用
基板を提供することが可能であり、産業上その利用価値
は極めて高い。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】予めアルカリ処理を行なったポリイミドフ
    ィルム表面に低温プラズマ処理を施し、これに真空蒸着
    法により第1金属層を形成させ、さらに電解メッキ法に
    より第2金属層を形成させることを特徴とするフレキシ
    ブル印刷配線用基板の製造方法。
JP32247991A 1991-11-11 1991-11-11 フレキシブル印刷配線用基板の製造方法 Pending JPH05136548A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0786928A1 (en) * 1994-11-30 1997-07-30 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Novel flexible copper-coated laminate and flexible printed circuit board
WO2003105545A1 (ja) * 2002-06-07 2003-12-18 松下電器産業株式会社 フレキシブルプリント回路基板及びその製造方法

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