JPH07251478A - カール性を改良した銅張板の製造方法 - Google Patents

カール性を改良した銅張板の製造方法

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JPH07251478A
JPH07251478A JP6045311A JP4531194A JPH07251478A JP H07251478 A JPH07251478 A JP H07251478A JP 6045311 A JP6045311 A JP 6045311A JP 4531194 A JP4531194 A JP 4531194A JP H07251478 A JPH07251478 A JP H07251478A
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JP
Japan
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copper
heat
film
temperature
copper foil
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Withdrawn
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JP6045311A
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Inventor
Hiroshi Furusawa
比呂志 古澤
Hideo Kasatani
秀雄 笠谷
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 線膨張率が10×10-6mm/mm/℃以下
の耐熱性フィルムを用いた銅張板の製造方法であって、
そのカール性を改良する製造方法を提供する。 【構成】 線膨張率が10×10-6mm/mm/℃以下
の耐熱性フィルムと銅箔とを接着剤を介して、加熱ロー
ルによって連続的に張り合わせ、加熱硬化させる銅張板
の製造方法であって、加熱硬化後の銅張板を銅箔を外側
にしたロ−ル状態で、温度50〜150℃、相対湿度5
0〜100%雰囲気下で湿熱処理、または温度50〜1
00℃で温水処理することを特徴とするカール性を改良
した銅張板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は線膨張率が10×10-6
mm/mm/℃以下の耐熱性フィルムを用いた銅張板の
カール性の改良に関する。更に詳しくは、機械的物性、
耐熱性、寸法安定性に優れた線膨張率が10×10-6
m/mm/℃以下の耐熱性フィルムを用いた銅張板の製
造方法であって、硬化後の銅張板を湿熱処理、もしくは
温水処理することによってカール性を改良する方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、フレキシブルプリント配線板(以
下FPCと略す)、テ−プオ−トメ−ティドボンディン
グ(以下TABと略す)用キャリアテ−プなど、電子部
品実装絶縁基盤として、機械特性、寸法精度の優れた耐
熱性フィルムが注目を浴びている。このようなFPC、
TAB用途に耐熱性フィルムを用いる場合、接着剤を介
して銅箔をフィルム上に張り合わせる必要がある。
【0003】この銅張板の製造方法にはプレス方式とラ
ミネータ方式がある。プレス方式は一般の硬質銅張積層
板と同様に、フィルムと銅箔とを接着剤を介して重合
し、熱プレス機によって加熱加圧して一体化する方法で
ある。また、ラミネータ方式はフィルムと銅箔を接着剤
を介して加熱ロールとゴムロールで加圧しながら連続的
に張合わせた後、加熱硬化させる方法である。
【0004】プレス方式の場合は通常高圧、長時間の加
熱を必要とするため、プラスチックフィルムと銅箔との
ように熱膨張係数の差や熱収縮の差の大きいもの同士の
張り合わせを行うと、出来上がった銅張板はカールが大
きくなる。また、ラミネータ方式の場合は通常、加熱ロ
ールでは低圧、短時間で加熱が終わるので、この段階で
はカールは小さいが、これをロール状に巻き取ってから
加熱硬化させる工程でのカールが大きくなる。特に、熱
膨張係数が銅に比べ小さい耐熱性フィルムを用いた場
合、加熱時の寸法精度がよいという特徴があるが、硬化
後のカールがかなり大きくなり製造上の欠点となってい
た。このカールを小さくする方法として、加熱ロールで
銅箔を張合わせた後に銅張板を吸湿状態で加熱する方法
が提案されている(特開平3−227623号公報)。
しかし、この方法で製造しても、フィルムの熱膨張率、
熱収縮率等の特性によっては必ずしもカ−ルの小さい銅
張り板が得られない場合がある。また、この方法では吸
湿加熱処理直後の銅張り板のカ−ルは小さいが、その後
フィルムのもつ吸湿膨張により、カ−ルが徐々に悪くな
るという欠点を有していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
従来法の製造方法の欠点を解決し、機械的特性、寸法精
度の優れた耐熱性フィルムと銅箔を張合わせる際し、そ
のカールを改良することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため、鋭意検討した結果、接着剤を介してフ
ィルムと銅箔とを加熱ロールによって連続的に張合わ
せ、加熱硬化した後、特定の温度、湿度雰囲気下で湿熱
処理することによってカールの小さい銅張板を連続的に
製造することを見出し、本発明を完成するに至ったもの
である。
【0007】すなわち、本発明は、線膨張率が10×1
-6mm/mm/℃以下の耐熱性フィルムと銅箔とを接
着剤を介して加熱ロールによって連続的に張合わせ加熱
硬化させる銅張板の製造方法であって、加熱硬化後の銅
張板を銅箔を外側にしたロ−ル状態で、温度50〜10
0℃、相対湿度50〜100%雰囲気下で湿熱処理、ま
たは温度50〜100℃で温水処理することを特徴とす
るカール性を改良した銅張板の製造方法である。
【0008】本発明においては,銅張り用ベ−スフィル
ムとして、線膨張率が10×10-6mm/mm/℃以下
の耐熱性フィルムを用いることが必要である。ここで、
線膨張率の小さい液晶ディスプレイ(LCD)用ガラス
基板、セラミック基板等と加熱によりボンディングする
際の寸法精度を考慮すると、線膨張率が2〜6×10 -6
mm/mm/℃である耐熱性フィルムが好ましい。この
ような耐熱性フィルムとしては、例えば、芳香族ポリア
ミド、芳香族ポリイミド、芳香族ポリエステル等の耐熱
性ポリマ−からなるフィルムが用いられる。これらのフ
ィルムの線膨張率は、共重合組成、製造方法等によって
変化するが、線膨張率が10×10-6mm/mm/℃以
下のものを用いることが重要である。
【0009】この耐熱性フィルムとしては、機械的特
性、寸法精度が特に優れたパラ配向型芳香族ポリアミド
が好ましく用いられる。パラ配向型芳香族ポリアミド
は、次の構成単位からなる群より選択された単位から実
質的に構成される。 −NH−Ar1 −NH− (1) −CO−Ar2 −CO− (2) −NH−Ar3 −CO− (3) ここでAr1 、Ar2 、およびAr3 は各々少なくとも
1個の芳香環を含んだ2価の基であり、(1)と(2)
はポリマー中に存在する場合は実質的に等モルであり、
Ar1 、Ar2 、およびAr3 は各々、パラ配向型の基
であることが好ましい。
【0010】ここで、パラ配向型とは、芳香環における
主鎖の結合方向がパラ位に位置しているか、または2つ
以上の芳香環からなる残基において両端の主鎖の結合方
向が同軸または平行であることを意味する。このような
2価の芳香族基の代表例としては化1等が挙げられる。
【0011】
【化1】
【0012】ここで、Xは −O−、−CH2 −、−S
2 −、−S−、−CO−の中から選ばれる。また、こ
れらの芳香環の水素原子の一部が、ハロゲン基、ニトロ
基、スルホン基、アルキル基、アルコキシ基等で置換さ
れていてもよい。Ar1 、Ar2 およびAr3 はいずれ
も2種以上であってもよく、また相互に同じであっても
異なっていてもよい。
【0013】パラ配向型ポリアミドは例えばその硫酸等
を溶媒とする光学異方性ド−プを、支持面上に流延し、
吸湿、加熱により該ド−プを光学等方性に変えた後、凝
固させ、洗浄後、必要なら一軸または二軸に延伸し、次
いで収縮を制御しつつ乾燥するという方法でフィルムを
製造することができる。本発明で用いられる耐熱性フィ
ルムとしては、フィルムキャリヤ製造工程、IC実装工
程等で必要な走行安定性、フィルム剛性等の点から、以
下の強度、伸度、弾性率を有するものが好ましい。
【0014】すなわち、本発明で用いられる耐熱性フィ
ルムとしては、25〜60kg/mm2 の強度を有する
ものが好ましく、30〜50kg/mm2 の強度を有す
るものがより好ましい。本発明で用いられる耐熱性フィ
ルムとしては、10〜50%の伸度を有するものが好ま
しく、15〜30%の伸度を有するものがより好まし
い。
【0015】本発明で用いられる耐熱性フィルムとして
は、800〜1500kg/mm2の弾性率を有するも
のが好ましく、1000〜1500kg/mm2 の弾性
率を有するものがより好ましい。また、弾性率はフィル
ムの長尺方向と幅方向とが同じ程度である、いわゆるバ
ランスタイプであってもよいし、異なっている、いわゆ
るテンシライズドタイプであってもよい。好ましくはバ
ランスタイプである。
【0016】本発明で用いられる耐熱性フィルムとして
は、熱的寸法安定性の理由から、200℃の熱収縮率が
0.01〜0.3%のものが好ましく、0.01〜0.
10%のものがより好ましい。本発明で用いられる耐熱
性フィルムの厚さは、ベ−スフィルムとして必要な剛性
を考慮すると、30〜125μmが好ましく、35〜6
0μmの厚さがより好ましい。
【0017】本発明で用いる接着剤としてはエポキシ系
化合物、アクリル系化合物、フェノール系化合物、熱硬
化性ポリフェニレンオキシド系化合物など、種々のもの
が使用可能であり、特に限定されないが、好ましくはエ
ポキシ系化合物である。本発明に用いる銅箔としては電
解銅箔、または圧延銅箔があり、厚さは好ましくは0.
015〜0.105mmで、より好ましくは0.03〜
0.05mmであり、必要に応じて、交流エッチング粗
化法等の表面処理を施すこともある。
【0018】本発明に用いる加熱ロールは通常市販のゴ
ム/ゴム、ゴム/金属、金属/金属などの組合せで加圧
機構を備えたものであればいずれのものでもよい。本発
明の製造方法において、張合わせ圧力、加熱温度など
は、使用する接着剤に応じて適宜設定するが、通常、張
合わせ圧力は1〜5kg/cmの範囲、加熱温度は、1
00〜200℃の範囲が好ましく用いられる。
【0019】本発明の製造方法において行う加熱硬化処
理は、通常、ロールに巻き取った状態で行われるが、銅
箔を外側にするのが好ましい方法である。接着剤の硬化
は比較的低温(好ましくは50〜80℃)でプレ硬化し
た後高温(好ましくは140〜170℃)硬化する多段
硬化法が好ましく用いられる。一段での硬化は、フィル
ムと銅箔との位置ずれが著しいため好ましくない。
【0020】本発明の製造方法は、このようにフィルム
と銅箔とを加熱ロールで張合わせ、加熱硬化した後、銅
箔を外側にしたロ−ル状態で湿熱処理、もしくは温水処
理することが必要であり、このときフィルムを吸湿させ
た状態で、比較的高温雰囲気下で処理することが特に重
要である。湿熱処理条件としては温度50〜150℃、
相対湿度50〜100%の範囲とすることが必要であ
る。50℃未満ではカ−ル性を改良するのに長時間を要
し、実用性に欠けるからであり、150℃を超えると使
用する接着剤によっては耐熱性に問題が生ずるからであ
る。さらに好ましくは温度80℃〜120℃、相対湿度
70〜100%の範囲が用いられる。また、処理後のフ
ィルム水分率を2重量%以上、特に2〜4重量%とする
ことが好ましい。湿熱処理時間は10分〜24時間の範
囲が好ましく用いられ、1〜10時間の範囲がさらに好
ましい。なお、湿熱処理は通常、恒温恒湿器中、オート
クレーブ中など、適当な温度、湿度雰囲気を与えること
ができるならば、いずれの方法でもよい。
【0021】一方、温水処理は温度50〜100℃の範
囲が好ましく用いられ、湿熱処理と同様に処理後のフィ
ルムの水分率を2重量%以上とすることが好ましい。温
水処理時間は10分〜2時間の範囲が好ましく用いら
れ、30分〜1時間の範囲がさらに好ましい。
【0022】
【実施例】以下に耐熱性フィルムとしてパラフェニレン
テレフタルアミド(以下、PPTAという)フィルムを
用いた場合の製造方法の実施例を示すが、これらの実施
例は本発明を説明するものであって、本発明を限定する
ものではない。なお、実施例中特に規定しない場合は重
量部、または重量%を示す。
【0023】なお、実施例中、対数粘度(ηinh)は
98%濃硫酸100mlにポリマー0.5gを溶解し、
30℃常法で測定した。ドープ粘度は、B型粘度計を用
い、1rpmの回転速度で測定した。フィルム厚さは、
直径2mmの測定面をもったダイヤルゲージで測定し
た。フィルムの線膨張率は、熱機械試験機(真空理工株
式会社製TM−7000)を用いて、サンプル形状30
×5mm、測定長15mm、荷重0.3g/0.005
mmの条件下で30−150℃間の長さ変位を測定し
た。
【0024】フィルムの強伸度、弾性率は、定速伸長型
強伸度試験機(島津製作所製DSS−500)を用い
て、サンプル形状10×200mm、測定長100m
m、引張速度50mm/minの条件下で測定した。銅
張り板のカールの測定は、フィルムの長尺方向(以下M
Dと略す):100mm×フィルムの幅方向(以下TD
と略す)26mmの試験片を23℃/相対湿度55%の
雰囲気下で図1のように凹面が下向きになるように静置
して最大浮き上がり長をダイアルゲージで測定した。
【0025】
【実施例1】濃度99.5%の濃硫酸にηinh=6.
1のPPTAを60℃で溶解し、ポリマー濃度12%の
原液を調製した。この原液を、60℃に保ったまま、真
空下に脱気した。タンクからフィルタを通し、ギアポン
プにより送液し、0.3mmX300mmのスリットを有するTダ
イから、タンタル製のベルト上にド−プをキャストし、
相対湿度約12%、温度約105℃の空気を吹き付け
て、流延ド−プを光学等方化し、ベルトと共に5℃の水
の中に導いて凝固させた。ついで凝固フィルムをベルト
から引き剥し、約30℃の温水中、次に0.5%NaO
H水溶液中、更に室温の水の中を走行させて洗浄し、ゲ
ル状フィルムを得た。さらに、クリップテンターにより
定長状態を保ちつつ熱風乾燥し、次いで440℃で緊張
熱処理、310℃でフリー熱処理、コロナ表面処理した
後巻き上げた。
【0026】得られたPPTAフィルムは38μmの厚
みであり、MD方向、TD方向にそれぞれ、強度40、
40kg/mm2、伸度18、19%、弾性率130
0、1270kg/mm2、200℃熱収縮率0.0
7、0.05%、線膨張率3.8×10-6、4.8×1
-6mm/mm/℃であった。次いで、このPPTAフ
ィルムと接着面に表面処理を施した厚さ35μmの圧延
銅箔とをエポキシ系接着剤を介して加熱ロールで連続的
に張合わせた後、銅箔面を外側にして巻取り、60℃/
6時間、80℃/15時間、120℃/2時間、160
℃/4時間加熱硬化し、冷却してから、温度85℃、相
対湿度85%雰囲気下で20時間処理して銅張り板を得
た。
【0027】
【実施例2】実施例1と同様にして得られた加熱硬化後
の銅張り板を冷却してから、温度85℃、相対湿度85
%雰囲気下で4時間処理して銅張り板を得た。
【0028】
【実施例3】実施例1と同様にして得られた加熱硬化後
の銅張り板を冷却してから、温度55℃、相対湿度85
%雰囲気下で4時間処理して銅張り板を得た。
【0029】
【実施例4】実施例1と同様にして得られた加熱硬化後
の銅張り板を冷却してから、オートクレーブ中(温度1
20℃/2気圧)で1時間処理して銅張り板を得た。
【0030】
【比較例1】実施例1と同様にして得られた加熱硬化後
の銅張り板を冷却してから、湿熱処理を行わない銅張り
板を得た。
【0031】
【比較例2】実施例1と同様にして得られた加熱硬化後
の銅張り板を冷却してから、温度23℃、相対湿度55
%雰囲気下で20時間吸湿させた後、150℃で2時間
加熱処理をして銅張り板を得た。以上の実施例および比
較例で得られた銅張り板のカールの状態を表1に示す。
【0032】
【表1】
【0033】
【実施例5】実施例1と同様にして得られた加熱硬化後
の銅張り板を冷却してから、温水中(温度90℃)で
0.5時間処理して銅張り板を得た。この時の銅張り板
のカ−ル高さはTD方向に1.8mmであった。
【0034】
【発明の効果】本発明の製造方法は、線膨張率が10×
10-6mm/mm/℃以下の耐熱性フィルムと銅箔とを
張合わせた銅張り板のカール性を大幅に減少させること
ができ、機械的特性および耐熱性を生かした銅張り積層
板を得ることができ、FPC、TABなどの電子基板材
料として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】銅張り板のカ−ルの測定方法を示す。
【符号の説明】
1 銅箔 2 接着剤 3 フィルム

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 線膨張率が10×10-6mm/mm/℃
    以下の耐熱性フィルムと銅箔とを接着剤を介して、加熱
    ロールによって連続的に張り合わせ、加熱硬化させる銅
    張板の製造方法であって、加熱硬化後の銅張板を銅箔を
    外側にしたロ−ル状態で、温度50〜150℃、相対湿
    度50〜100%雰囲気下で湿熱処理、または温度50
    〜100℃で温水処理することを特徴とするカール性を
    改良した銅張板の製造方法。
JP6045311A 1994-03-16 1994-03-16 カール性を改良した銅張板の製造方法 Withdrawn JPH07251478A (ja)

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