JPH11298102A - Two-layer flexible printed board and its manufacture - Google Patents

Two-layer flexible printed board and its manufacture

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JPH11298102A
JPH11298102A JP9884998A JP9884998A JPH11298102A JP H11298102 A JPH11298102 A JP H11298102A JP 9884998 A JP9884998 A JP 9884998A JP 9884998 A JP9884998 A JP 9884998A JP H11298102 A JPH11298102 A JP H11298102A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
flexible printed
polyimide
structural formula
solution
Prior art date
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Pending
Application number
JP9884998A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Shigeta
朗 繁田
Keitaro Seto
圭太郎 瀬戸
Yoshiaki Echigo
良彰 越後
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Unitika Ltd filed Critical Unitika Ltd
Priority to JP9884998A priority Critical patent/JPH11298102A/en
Publication of JPH11298102A publication Critical patent/JPH11298102A/en
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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To raise the dynamical property, the heat resistance, and the peel strength by constituting a printed board of the two layers of a specified structure of aromatic polyimide layer and a copper foil. SOLUTION: A two-layer flexible printed board, which consists of the two layers of an aromatic polyimide layer being shown by formula 1 (not shown) and having structure units A and B, and a copper layer and in which these two layers are directly in contact, is constituted. Then the mol ratio X/Y between the structure units A and B of the aromatic polyimide shown by formula 1 is in the range of 50/50 to 90/10, preferably, in the range of 70/30-85/15. If this mol ratio X/Y is in this range, all of the peel strength, the rupture strength of the polyimide layer, and the elasticity show favorable values. For the copper layer, it is to be desired that the face in contact with the aromatic polyimide layer should be a rough face, and using, especially, a roughened electrolytic copper foil as the copper layer will let the aromatic polyimide permeate enough to the inner part of the roughened face, and make it present higher peel strength.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリイミドと銅の
二層のみからなるフレキシブルプリント基板及びその製
造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flexible printed circuit board comprising only two layers, polyimide and copper, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリイミドはエレクトロニクス分野への
応用に有用なものであり、半導体デバイス上への絶縁フ
ィルムや保護コーティングとして用いられている。特に
全芳香族ポリイミドは、その優れた耐熱性、機械的特
性、電気的特性から、フレキシブルプリント基板や集積
回路等に多用されている。フレキシブルプリント基板の
製造方法としては、銅箔とポリイミドフィルムを接着層
を介して接着して製造する方法、銅箔にポリイミド前駆
体を塗布しこれをイミド転化する方法、ポリイミドフィ
ルム上にメッキ又はスパッタなどの方法で銅の層を形成
する方法などがある。現在では集積回路の高密度化に伴
い、フレキシブルプリント基板に関してもより低容量化
することが必要となり、フレキシブルプリント基板は二
層のみから形成されることが主流となっている。
2. Description of the Related Art Polyimides are useful for applications in the electronics field, and are used as insulating films and protective coatings on semiconductor devices. In particular, wholly aromatic polyimides are widely used for flexible printed boards, integrated circuits, and the like because of their excellent heat resistance, mechanical properties, and electrical properties. As a method of manufacturing a flexible printed board, a method of manufacturing by bonding a copper foil and a polyimide film via an adhesive layer, a method of applying a polyimide precursor to a copper foil and converting it to imide, plating or sputtering on a polyimide film For example, there is a method of forming a copper layer by such a method. At present, as the density of integrated circuits increases, it is necessary to reduce the capacity of a flexible printed circuit board, and the flexible printed circuit board is mainly formed of only two layers.

【0003】フレキシブルプリント基板の製造に用いら
れているポリアミド酸溶液は、溶媒中で芳香族ジアミン
と芳香族テトラカルボン酸二無水物を反応させることに
より製造されるものであり、例えば特公昭36−109
99号公報、特開昭62−275165号公報、特開昭
64−5057号公報、特公平2−38149号公報、
特公平2−38150号公報、特開平1−299871
号公報、特開昭58−122920号公報、特公平1−
34454号公報、特開昭58−185624号公報、
Journal of Polymer Science, Macromolecular Reviews
Vol.11 P.199(1976)、米国特許第4238528号明
細書、特公平3−4588号公報、特公平7−3024
7号公報、特開平7−41556号公報、特開平7−6
2095号公報、特開平7−133349号公報、特開
平7−149896号公報、特開平6−207014号
公報、特公平7−17870号公報、特公平7−178
71号公報、IBM Technical Disclosure Bulletin Vol.
20 No.6 P.2041 (1977)等に記載されているような非プ
ロトン性極性溶媒を用いるものや、特開平6−1915
号公報に記載されているような水溶性エーテル系化合
物、水溶性アルコール系化合物、水溶性ケトン系化合物
及び水から選ばれる混合溶媒を用いるものなど、種々の
溶液が提案されている。
A polyamic acid solution used in the production of a flexible printed board is produced by reacting an aromatic diamine and an aromatic tetracarboxylic dianhydride in a solvent. 109
No. 99, JP-A-62-275165, JP-A-64-5057, JP-B-2-38149,
JP-B-2-38150, JP-A-1-299871
JP-A-58-122920, JP-B-58-122920,
No. 34454, JP-A-58-185624,
Journal of Polymer Science, Macromolecular Reviews
Vol.11 P.199 (1976), U.S. Pat. No. 4,238,528, JP-B-3-4588, JP-B-7-3024
7, JP-A-7-41556, JP-A-7-6
JP-A-2095, JP-A-7-133349, JP-A-7-149896, JP-A-6-207014, JP-B-7-17870, JP-B7-178
No. 71, IBM Technical Disclosure Bulletin Vol.
20 No. 6, P.2041 (1977), etc., which use an aprotic polar solvent, and JP-A-6-1915.
Various solutions have been proposed, such as a solution using a mixed solvent selected from a water-soluble ether compound, a water-soluble alcohol compound, a water-soluble ketone compound and water as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260,036.

【0004】また、ポリイミド前駆体溶液における溶質
としてのポリイミド前駆体はポリアミド酸以外にも種々
のポリマーが知られている。例えば、Macromolecules V
ol.22 P.4477 (1989) やPolyimides and Other High Te
mperature Polymers.P.45 (1991)には、下記一般式から
なるポリアミド酸エステルが開示されている。
[0004] Further, as the polyimide precursor as a solute in the polyimide precursor solution, various polymers other than polyamic acid are known. For example, Macromolecules V
ol.22 P.4477 (1989) and Polyimides and Other High Te
Mperature Polymers. P. 45 (1991) discloses a polyamic acid ester represented by the following general formula.

【0005】[0005]

【化4】 Embedded image

【0006】また、Macromolecules Vol.24 P.3475 (19
91) には、下記一般式からなるポリアミド酸トリメチル
シリルエステルが開示されている。
Also, Macromolecules Vol. 24 P. 3475 (19
91) discloses a trimethylsilyl polyamic acid ester represented by the following general formula.

【0007】[0007]

【化5】 Embedded image

【0008】さらに、Journal of Polymer Science Par
t B Vol.8 P.29(1970)、Journalof Polymer Science
Part B Vol.8 P.559 (1970)、日本化学会誌 Vol.1972
P.1992、Journal of Polymer Science Polymer Chemis
try Edition Vol.13 P.365 (1975) には、下記式からな
るポリアミド酸ビス(ジエチルアミド)が記載されてい
る。
[0008] Further, Journal of Polymer Science Par
t B Vol.8 P.29 (1970), Journalof Polymer Science
Part B Vol.8 P.559 (1970), Chemical Society of Japan Vol.1972
P.1992, Journal of Polymer Science Polymer Chemis
try Edition Vol.13 P.365 (1975) describes polyamic acid bis (diethylamide) represented by the following formula.

【0009】[0009]

【化6】 Embedded image

【0010】上述したこれらポリイミド前駆体はいずれ
も高重合度のポリマーの溶液である。これらポリマー溶
液からポリイミド塗膜を得る際は、一般的にはこのポリ
マー溶液を銅、ガラス等の基材上にコーティングし、加
熱することにより溶媒の除去及びイミド化を行いポリイ
ミド塗膜を得る。しかしながら、この高重合度のポリマ
ー溶液をコーティングする場合には、その重合度故に塗
工可能な溶液の粘度とするためには、溶質濃度を低くし
なければならないという問題があった。また、生産性を
高めるために、溶質濃度を高めると溶液の粘度が高くな
り、塗工できなくなくなるという問題点もある。また、
たとえ塗工できたとしても粘度が高いために、二層フレ
キシブルプリント基板を製造する際には粗面化処理を施
した銅箔の粗面化面に塗工しても、その奥部まで十分に
ポリイミド前駆体が侵入せず、剥離強度が十分ではない
という問題点があった。
Each of these polyimide precursors is a solution of a polymer having a high degree of polymerization. When obtaining a polyimide coating film from these polymer solutions, generally, this polymer solution is coated on a substrate such as copper or glass, and the solvent is removed and imidation is performed by heating to obtain a polyimide coating film. However, when coating a polymer solution having a high degree of polymerization, there is a problem that the concentration of the solute must be lowered in order to obtain a viscosity of a solution that can be applied due to the degree of polymerization. In addition, when the concentration of the solute is increased in order to increase the productivity, the viscosity of the solution becomes high, so that there is a problem that the coating cannot be performed. Also,
Even if it can be applied, it has a high viscosity, so when manufacturing a two-layer flexible printed circuit board, even if it is applied to the roughened surface of the copper foil that has been subjected to the However, there was a problem that the polyimide precursor did not penetrate into the film and the peel strength was not sufficient.

【0011】また、特開平5−259595号公報等に
示されるように粗面化処理を施したポリイミドフィルム
上に金属層を蒸着して二層フレキシブルプリント基板を
形成する方法では、金属層の厚みの制御が困難であっ
て、電気回路としての信頼性に問題が出るおそれがある
上、製造には多くの工程と大規模な設備を要する。これ
らを克服するためにに、特開平4−274382号公報
に示されるようにポリイミド中に官能基を導入して接着
性を改善するなどの試みがなされているが、これは接着
性を増す反面、ポリイミド層の耐熱性及び力学特性を損
なうという問題点がある。さらには、ポリマー溶液を用
いて二層フレキシブルプリント基板を製造する場合、ポ
リマー溶液は長期間の保存に耐え難く、その重合度を維
持しつつ長期間保存することは極めて困難であった。
In a method of forming a two-layer flexible printed board by depositing a metal layer on a surface-roughened polyimide film as disclosed in JP-A-5-259595 and the like, Is difficult to control, there is a possibility that the reliability as an electric circuit may be problematic, and the manufacturing requires many steps and large-scale equipment. In order to overcome these problems, attempts have been made to improve the adhesiveness by introducing a functional group into polyimide as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-274382. However, there is a problem that heat resistance and mechanical properties of the polyimide layer are impaired. Furthermore, when a two-layer flexible printed circuit board is manufactured using a polymer solution, the polymer solution is difficult to withstand long-term storage, and it is extremely difficult to store the polymer solution for a long period of time while maintaining its degree of polymerization.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上記状況に鑑み、本発
明の課題は、力学的特性及び耐熱性に優れ、しかも高い
剥離強度を有する二層フレキシブルプリント基板、並び
にかかる二層フレキシブルプリント基板を効率よく製造
する方法を提供するにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a two-layer flexible printed circuit board having excellent mechanical properties and heat resistance and having a high peel strength, and the efficiency of such a two-layer flexible printed circuit board. It is intended to provide a method of manufacturing well.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意研究した結果、特定の構造を有するポリ
イミドの層を有する二層フレキシブルプリント基板は高
い剥離強度を有し、ポリイミド層の耐熱性及び力学的特
性にも優れていることを見出し、また、そのような二層
フレキシブルプリント基板は特定の構造を有するジアミ
ンと特定の構造を有するテトラカルボン酸誘導体とから
得られる塩を溶質として含有する高濃度、低粘度のポリ
イミド前駆体を銅箔上に塗布し、これをイミド転化させ
ることによって得られることを見出し、本発明に到達し
た。すなわち、本発明の要旨は第1に、下記の構造単位
AとBとを有する下記構造式(1)で示される芳香族ポ
リイミドの層と銅の層との二層からなり、この二層は直
接接しており、下記構造式(1)で示される芳香族ポリ
イミドの構造単位AとBとのモル比X/Yが50/50
から90/10の範囲であることを特徴とする二層フレ
キシブルプリント基板である。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a two-layer flexible printed board having a polyimide layer having a specific structure has a high peel strength, Have also been found to be excellent in heat resistance and mechanical properties, and such a two-layer flexible printed circuit board is a solute obtained from a salt obtained from a diamine having a specific structure and a tetracarboxylic acid derivative having a specific structure. The present invention has been found that a high-concentration, low-viscosity polyimide precursor containing as a component is obtained by applying the polyimide precursor on a copper foil and converting it into imide. That is, the gist of the present invention is, first, composed of two layers of an aromatic polyimide layer represented by the following structural formula (1) having the following structural units A and B and a copper layer, and these two layers are: Are in direct contact with each other, and the molar ratio X / Y between the structural units A and B of the aromatic polyimide represented by the following structural formula (1) is 50/50.
To 90/10 in a two-layer flexible printed circuit board.

【0014】[0014]

【化7】 Embedded image

【0015】第2に、下記構造式(2)で示されるジア
ミンと下記構造式(3)で示されるテトラカルボン酸誘
導体とからなり、下記構造式(2)で示されるジアミン
の下記(a)と(b)とのモル比(a)/(b)が50
/50から90/10の範囲である塩を溶質として含有
し、溶質濃度が20重量%以上でかつ粘度が50ポイズ
以下のポリイミド前駆体溶液を、銅箔上に塗布し、上記
ポリイミド前駆体をイミド転化させることを特徴とする
二層フレキシブルプリント基板の製造方法である。
Second, a diamine represented by the following structural formula (2) and a tetracarboxylic acid derivative represented by the following structural formula (3), and a diamine represented by the following structural formula (2): And the molar ratio (a) / (b) of (b) is 50
/ 50 to 90/10 as a solute, a solute concentration of not less than 20% by weight and a viscosity of not more than 50 poise is applied to a polyimide precursor solution on a copper foil. This is a method for producing a two-layer flexible printed circuit board, characterized by performing imide conversion.

【0016】[0016]

【化8】 Embedded image

【0017】[0017]

【化9】 Embedded image

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まず、本発明で用いる用語について説明する。 (1)ポリイミド ポリマー鎖の繰り返し単位の80モル%以上がイミド構
造を有する有機ポリマーをいう。そして、この有機ポリ
マーは耐熱性を示す。 (2)ポリイミド前駆体 加熱又は化学的作用により閉環すなわちイミド転化して
ポリイミドとなる有機化合物をいう。ここで閉環とはイ
ミド環構造が形成されることをいう。 (3)ポリイミド溶液 ポリイミド前駆体が溶媒に溶解しているものである。こ
こで溶媒とは25℃で液状の化合物をいう。 (4)粘度 (株)トキメック社製、DVL−BII型デジタル粘度計
(B型粘度計)を用い、20℃における回転粘度を測定
したものである。 (5)溶質濃度 溶液中に占めるポリイミド前駆体の重量割合を百分率で
表した数値である。 (6)ポリイミド塗膜 例えば銅、アルミニウム、ガラス等の基材上に形成され
たポリイミドの膜をいう。これらポリイミド塗膜のなか
で基材と密着したまま使用されるものをポリイミド被覆
物といい、基材から剥離して使用されるものをポリイミ
ドフィルムという。 (7)剥離強度 JIS C6481(180度ピール)に準じて測定し
たものである。 (8)引張り弾性率、破断強度、破断伸度 インテスコ社製インテスコ精密万能材料試験機にて、引
っ張り速度10mm/min.、室温で測定された値である。 (9)耐熱性 耐熱性を示すとは、高温での高度の寸法安定性を示し、
具体的には250℃までの線熱膨張係数が50ppm 以下
であり、高温での化学的安定性、具体的には400℃ま
での加熱により一切の化学的変性を示さないことを言
う。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.
First, terms used in the present invention will be described. (1) Polyimide An organic polymer in which 80 mol% or more of the repeating unit of the polymer chain has an imide structure. And this organic polymer shows heat resistance. (2) Polyimide precursor An organic compound which becomes a polyimide by ring closure, i.e., imide conversion by heating or chemical action. Here, ring closure means that an imide ring structure is formed. (3) Polyimide solution A polyimide solution in which a polyimide precursor is dissolved. Here, the solvent means a compound which is liquid at 25 ° C. (4) Viscosity The rotational viscosity at 20 ° C. was measured using a DVL-BII type digital viscometer (B type viscometer) manufactured by Tokimec Co., Ltd. (5) Solute concentration It is a numerical value expressing the weight ratio of the polyimide precursor in the solution in percentage. (6) Polyimide coating film This refers to a polyimide film formed on a base material such as copper, aluminum, or glass. Among these polyimide coatings, those used in close contact with the substrate are called polyimide coatings, and those used after being peeled off from the substrate are called polyimide films. (7) Peel strength Measured according to JIS C6481 (180 degree peel). (8) Tensile modulus, rupture strength, rupture elongation These values were measured at a tensile speed of 10 mm / min. At room temperature with an Intesco Precision Universal Material Testing Machine manufactured by Intesco Corporation. (9) Heat resistance Shows heat resistance means a high degree of dimensional stability at high temperatures,
Specifically, it has a coefficient of linear thermal expansion of 50 ppm or less up to 250 ° C. and does not show any chemical modification at high temperatures, specifically, heating up to 400 ° C.

【0019】次に、本発明の二層フレキシブルプリント
基板について説明する。本発明における二層フレキシブ
ルプリント基板は、構造式(1)で示される構造を有す
る芳香属ポリイミドの層と銅の層の二層のみからなり、
銅の層は芳香属ポリイミドの層と直接接している。上記
(1)構造式で示される芳香族ポリイミドの構造単位A
とBとのモル比X/Yは50/50から90/10の範
囲であり、好ましくは70/30から85/15の範囲
である。このモル比X/Yがこの範囲内にあるときは、
剥離強度やポリイミドの層の破断強度、破断伸度ともに
良好な値を示すが、50/50よりも小さいと基板とし
ての強度に不足し、一方、90/10よりも大きいと1
00/0のものと比べて剥離強度、破断伸度があまり変
わらなくなる。上記銅の層は芳香属ポリイミドの層と接
している面が粗面であることが好ましく、特に銅の層と
して粗面化処理を施した電解銅箔を用いると、粗面化面
の奥部まで芳香属ポリイミドが十分に浸透し、より高い
剥離強度を有する。銅の層の層厚は1ミクロン以上が好
ましく、2から100ミクロンの範囲がより好ましい。
層厚が1ミクロン未満では、配線を形成した場合の各種
性能が低下することがある。ポリイミドの層の層厚は1
ミクロン以上が好ましく、5ミクロン以上がより好まし
い。層厚が1ミクロン未満では基板としての強度に不足
することがある。
Next, the two-layer flexible printed circuit board of the present invention will be described. The two-layer flexible printed board according to the present invention comprises only two layers of an aromatic polyimide layer and a copper layer having the structure represented by the structural formula (1),
The copper layer is in direct contact with the aromatic polyimide layer. (1) The structural unit A of the aromatic polyimide represented by the structural formula
And the molar ratio X / Y between B and B is in the range of 50/50 to 90/10, and preferably in the range of 70/30 to 85/15. When the molar ratio X / Y is within this range,
The peel strength, the breaking strength of the polyimide layer and the breaking elongation show good values. However, if it is smaller than 50/50, the strength as a substrate is insufficient.
Peel strength and elongation at break are not significantly changed as compared with those of 00/0. The surface of the copper layer is preferably a rough surface in contact with the aromatic polyimide layer, particularly when using an electrolytic copper foil subjected to a surface roughening treatment as the copper layer, the inner part of the roughened surface The aromatic polyimide sufficiently penetrates to a higher peel strength. The layer thickness of the copper layer is preferably at least 1 micron, more preferably in the range of 2 to 100 microns.
If the layer thickness is less than 1 micron, various performances when wiring is formed may be reduced. The thickness of the polyimide layer is 1
It is preferably at least 5 microns, more preferably at least 5 microns. If the layer thickness is less than 1 micron, the strength as a substrate may be insufficient.

【0020】次に、本発明の二層フレキシブルプリント
基板の製造方法を説明する。本発明におけるポリイミド
前駆体の溶液は、構造式(2)で示されるジアミンと構
造式(3)で示されるテトラカルボン酸誘導体とからな
る塩が溶質として溶媒中に溶解しているものである。本
発明のポリイミド前駆体の溶液において、溶媒としては
構造式(2)で示されるジアミンと構造式(3)で示さ
れるテトラカルボン酸誘導体からなる塩を溶かす溶媒で
あればいかなる溶媒でもよい。
Next, a method for manufacturing a two-layer flexible printed board according to the present invention will be described. The solution of the polyimide precursor in the present invention is a solution in which a salt comprising a diamine represented by the structural formula (2) and a tetracarboxylic acid derivative represented by the structural formula (3) is dissolved in a solvent as a solute. In the solution of the polyimide precursor of the present invention, any solvent may be used as long as the solvent dissolves a salt composed of the diamine represented by the structural formula (2) and the tetracarboxylic acid derivative represented by the structural formula (3).

【0021】溶媒としては、例えば、非プロトン性極性
溶媒である、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジ
メチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、
ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルフォスフォラアミ
ド等が挙げられ、エーテル系化合物である、2−メトキ
シエタノール、2−エトキシエタノール、2−(メトキ
シメトキシ)エトキシエタノール、2−イソプロポキシ
エタノール、2−ブトキシエタノール、テトラヒドロフ
ルフリルアルコール、ジエチレングリコール、ジエチレ
ングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチ
ルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレング
リコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコー
ル、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−
2−プロパノール、ジプロピレングリコール、ジプロピ
レングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリ
コールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコール
モノメチルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエー
テル、水溶性アルコール系化合物である、メタノール、
エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、t
ert−ブチルアルコール、エチレングリコール、1,
2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、
1,3−ブタンジオール、1,4−ブタジオール、2,
3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−
ブテン−1,4−ジオール、2−メチル−2,4−ペン
タンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、ジア
セトンアルコール等を挙げることができ、これらの二種
以上を混合して用いることができる。
Examples of the solvent include aprotic polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide,
Dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide and the like, and ether compounds such as 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2- (methoxymethoxy) ethoxyethanol, 2-isopropoxyethanol, 2-butoxyethanol, tetrahydro Furfuryl alcohol, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol, triethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-
2-propanol, dipropylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol, polypropylene glycol, tetrahydrofuran, dioxane, 1,2-dimethoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether , A water-soluble alcohol-based compound, methanol,
Ethanol, 1-propanol, 2-propanol, t
tert-butyl alcohol, ethylene glycol, 1,
2-propanediol, 1,3-propanediol,
1,3-butanediol, 1,4-butadiol, 2,
3-butanediol, 1,5-pentanediol, 2-
Butene-1,4-diol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 1,2,6-hexanetriol, diacetone alcohol and the like can be mentioned, and a mixture of two or more of these can be used. it can.

【0022】これらの溶媒のうち、特に好ましい例とし
ては、単独溶媒としてはN,Nジメチルアセトアミド、
N−メチル−2−ピロリドン、混合溶媒としては、N,
NジメチルアセトアミドとN−メチル−2−ピロリド
ン、N−メチル−2−ピロリドンとメタノール、N−メ
チル−2−ピロリドンと2―メトキシエタノール等の組
み合わせが挙げられる。
Among these solvents, particularly preferred examples include N, N dimethylacetamide as the sole solvent,
N-methyl-2-pyrrolidone, as a mixed solvent, N,
Examples include N-dimethylacetamide and N-methyl-2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone and methanol, and N-methyl-2-pyrrolidone and 2-methoxyethanol.

【0023】本発明におけるポリイミド前駆体の溶液の
ポリイミド前駆体の濃度は、20重量%以上が好まし
い。25重量%以上がより好ましく、30重量%以上が
さらに好ましい。また、ポリイミド前駆体溶液の粘度
は、50ポイズ以下が好ましく、35ポイズ以下がより
好ましく、20ポイズ以下がさらに好ましい。本発明に
おけるポリイミド前駆体の溶液は、構造式(2)で示さ
れるジアミンの溶液に、構造式(3)で示されるテトラ
カルボン酸誘導体を添加することにより製造することが
できる。
The concentration of the polyimide precursor in the solution of the polyimide precursor in the present invention is preferably 20% by weight or more. It is more preferably at least 25% by weight, even more preferably at least 30% by weight. Further, the viscosity of the polyimide precursor solution is preferably 50 poise or less, more preferably 35 poise or less, and even more preferably 20 poise or less. The solution of the polyimide precursor in the present invention can be produced by adding a tetracarboxylic acid derivative represented by the structural formula (3) to a diamine solution represented by the structural formula (2).

【0024】ここでは、好ましい例として、非プロトン
性極性化合物中で、テトラカルボン酸二無水物とジアミ
ンとを反応させることにより、構造式(2)で示される
ジアミンの溶液を製造した後、構造式(3)で示される
テトラカルボン酸誘導体を添加してポリイミド前駆体の
溶液を製造する方法について説明する。まず、構造式
(4)で示される芳香族テトラカルボン酸二無水物と構
造式(5)で示される芳香族ジアミンとを、非プロトン
性極性化合物中で反応させ、構造式(2)で示されるジ
アミンの溶液を製造する。
Here, as a preferred example, a solution of a diamine represented by the structural formula (2) is prepared by reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine in an aprotic polar compound. A method for producing a solution of a polyimide precursor by adding a tetracarboxylic acid derivative represented by the formula (3) will be described. First, an aromatic tetracarboxylic dianhydride represented by Structural Formula (4) is reacted with an aromatic diamine represented by Structural Formula (5) in an aprotic polar compound, and represented by Structural Formula (2). To produce a solution of the diamine.

【0025】[0025]

【化10】 Embedded image

【0026】[0026]

【化11】 Embedded image

【0027】この反応温度は、−30〜60℃が好まし
く、−20〜40℃がより好ましい。構造式(2)で示
されるジアミンを得るためのテトラカルボン酸二無水物
とジアミンとの反応は、ジアミン1モルに対しテトラカ
ルボン酸二無水物0.60〜0.95モルが好ましく、
より好ましくはジアミン1モルに対しテトラカルボン酸
二無水物が0.75〜0.90モルである。ジアミン1
モルに対しテトラカルボン酸二無水物が0.60未満で
は基板としての強度に不足することがある。次いで、構
造式(2)で示されるジアミンの溶液に構造式(3)で
示される芳香族テトラカルボン酸誘導体を添加する。構
造式(3)で示される芳香族テトラカルボン酸誘導体の
添加割合は構造式(2)で示されるジアミン1モルに対
し0.95〜1.05モルが好ましく、より好ましくは
0.97〜1.03モルである。構造式(3)の芳香族
テトラカルボン酸誘導体の添加割合が、0.95〜1.
05モルの範囲外では目的とする塩が得られにくくなる
傾向にある。
The reaction temperature is preferably from -30 to 60 ° C, more preferably from -20 to 40 ° C. In the reaction between the tetracarboxylic dianhydride and the diamine to obtain the diamine represented by the structural formula (2), 0.60 to 0.95 mol of the tetracarboxylic dianhydride is preferably based on 1 mol of the diamine,
More preferably, the amount of the tetracarboxylic dianhydride is 0.75 to 0.90 mol per 1 mol of the diamine. Diamine 1
If the amount of tetracarboxylic dianhydride is less than 0.60 per mole, the strength as a substrate may be insufficient. Next, an aromatic tetracarboxylic acid derivative represented by the structural formula (3) is added to a solution of the diamine represented by the structural formula (2). The addition ratio of the aromatic tetracarboxylic acid derivative represented by the structural formula (3) is preferably 0.95 to 1.05 mol, more preferably 0.97 to 1 mol, per 1 mol of the diamine represented by the structural formula (2). 0.03 mol. The addition ratio of the aromatic tetracarboxylic acid derivative of the structural formula (3) is 0.95 to 1.
If the amount is out of the range, the desired salt tends to be hardly obtained.

【0028】構造式(2)で示されるジアミンの溶液を
製造する際には、モノマー及び溶媒の混合順序は特に制
限はなくいかなる順序でもよい。溶媒として混合溶媒を
用いる場合は、個々の溶媒に別々のモノマーを溶解又は
懸濁させておき、それらを混合し、撹拌下、所定の温度
と時間で反応させることによっても、構造式(2)から
なるジアミン溶液が得られる。また、構造式(3)で示
されるテトラカルボン酸誘導体を添加する方法は、前記
ジアミンの溶液に撹拌下、固体のままか、もしくは溶液
にして添加する。または、構造式(2)で示されるジア
ミンを製造する際に、テトラカルボン酸二無水物と同時
に加えてもよい。
In preparing the solution of the diamine represented by the structural formula (2), the order of mixing the monomer and the solvent is not particularly limited and may be any order. When a mixed solvent is used as the solvent, the monomer represented by the structural formula (2) can also be prepared by dissolving or suspending different monomers in each solvent, mixing them, and reacting them under stirring at a predetermined temperature and time. Is obtained. The method of adding the tetracarboxylic acid derivative represented by the structural formula (3) is to add the diamine solution to the diamine solution while stirring, either as a solid or as a solution. Alternatively, when the diamine represented by the structural formula (2) is produced, it may be added simultaneously with the tetracarboxylic dianhydride.

【0029】以上の方法により得られたポリイミド前駆
体の溶液を、バーコーター等により銅箔の粗面に塗布
し、乾燥して溶媒を除去した後、不活性ガス雰囲気下に
おいて焼成してポリイミド前駆体をイミド転化させるこ
とによって二層フレキシブル基板を得る。ポリイミド前
駆体溶液の塗布厚は、溶液の濃度及び粘度によって好適
値が異なる。また、塗布後の乾燥温度は溶媒や溶質濃度
によって好適値が異なる。焼成温度は250℃以上が好
ましく、300℃以上がより好ましく、350℃以上が
さらに好ましい。250℃未満ではイミド転化が不十分
になり、各種特性が低下することがある。塗布、乾燥、
イミド転化の操作は2回以上くり返し行ってもよく、そ
の際、別組成のポリイミド前駆体の溶液を用いてもよ
い。
The solution of the polyimide precursor obtained by the above method is applied to a rough surface of a copper foil using a bar coater or the like, dried, and the solvent is removed. A two-layer flexible substrate is obtained by subjecting the body to imide conversion. The preferred thickness of the polyimide precursor solution varies depending on the concentration and viscosity of the solution. Further, the preferable drying temperature after application varies depending on the solvent and the solute concentration. The firing temperature is preferably 250 ° C. or higher, more preferably 300 ° C. or higher, and even more preferably 350 ° C. or higher. If the temperature is lower than 250 ° C., the imide conversion becomes insufficient, and various properties may be deteriorated. Coating, drying,
The operation of the imide conversion may be repeated twice or more, and in that case, a solution of a polyimide precursor having another composition may be used.

【0030】[0030]

【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。 実施例1 4,4' −オキシジアニリン4.65g、パラフェニレ
ンジアミン7.53g、ジメチルアセトアミド84g及
びN−メチル−2−ピロリドン36gを三つ口フラスコ
にとり、これを氷水中で30分間攪拌した後、ビフェニ
ルテトラカルボン酸二無水物23.22gを加え40℃
の湯浴中で1時間攪拌を行った。次いでビフェニルテト
ラカルボン酸4.60gを加えて40℃の湯浴中で2時
間攪拌し、次いで60℃湯浴中で3時間攪拌を行い、均
一なポリイミド前駆体の溶液を得た。得られたポリイミ
ド前駆体の溶液の濃度は25重量%であった。上記のポ
リイミド前駆体の溶液を福田金属箔粉工業(株)製電解
銅箔CF−T9の粗面側に塗布し、これを窒素雰囲気下
で80℃で60分間熱処理し、次いで380℃で120
分間熱処理を行い、ポリイミド前駆体をイミド転化し、
二層フレキシブルプリント基板を得た。得られた二層フ
レキシブルプリント基板を塩化鉄(■)の水溶液を用い
てエッチング処理することによって銅層を除き、ポリイ
ミドフィルムを得た。得られたポリイミドの構造単位A
とBとのモル比X/Y、ポリイミド前駆体の溶液の粘
度、得られた二層フレキシブルプリント基板の銅箔とポ
リイミドフィルムとの剥離強度、ポリイミドフィルムの
破断強度及び破断伸度を表1に示す。
Next, the present invention will be described specifically with reference to examples. Example 1 4.65 g of 4,4'-oxydianiline, 7.53 g of paraphenylenediamine, 84 g of dimethylacetamide and 36 g of N-methyl-2-pyrrolidone were placed in a three-necked flask and stirred in ice water for 30 minutes. Thereafter, 23.22 g of biphenyltetracarboxylic dianhydride was added, and 40 ° C was added.
The mixture was stirred for 1 hour in a hot water bath. Then, 4.60 g of biphenyltetracarboxylic acid was added, and the mixture was stirred in a water bath at 40 ° C. for 2 hours, and then stirred in a water bath at 60 ° C. for 3 hours to obtain a uniform polyimide precursor solution. The concentration of the obtained solution of the polyimide precursor was 25% by weight. The solution of the above polyimide precursor was applied to the rough side of electrolytic copper foil CF-T9 manufactured by Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd., and this was heat-treated at 80 ° C. for 60 minutes in a nitrogen atmosphere, and then heated at 380 ° C. for 120 minutes.
Heat treatment for a minute, to imidize the polyimide precursor,
A two-layer flexible printed board was obtained. The obtained two-layer flexible printed board was subjected to an etching treatment using an aqueous solution of iron chloride (■) to remove the copper layer, thereby obtaining a polyimide film. Structural unit A of the obtained polyimide
Table 1 shows the molar ratio X / Y of B and B, the viscosity of the polyimide precursor solution, the peel strength between the copper foil and the polyimide film of the obtained two-layer flexible printed circuit board, the breaking strength and the breaking elongation of the polyimide film. Show.

【0031】比較例1 4,4' −オキシジアニリンを10.38g、パラフェ
ニレンジアミンを3.74g、ビフェニルテトラカルボ
ン酸二無水物を21.60g、ビフェニルテトラカルボ
ン酸を4.28gとする以外は実施例1と同様にして、
ポリイミド前駆体の溶液、二層フレキシブルプリント基
板及びポリイミドフィルムを得た。上記ポリイミド前駆
体の溶液の濃度は25重量%であった。得られたポリイ
ミドの構造単位AとBとのモル比X/Y、ポリイミド前
駆体の溶液の粘度、得られた二層フレキシブルプリント
基板の銅箔とポリイミドフィルムとの剥離強度、ポリイ
ミドフィルムの破断強度及び破断伸度を表1に示す。
Comparative Example 1 Except that 10.38 g of 4,4'-oxydianiline, 3.74 g of paraphenylenediamine, 21.60 g of biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4.28 g of biphenyltetracarboxylic acid were used. Is the same as in Example 1,
A polyimide precursor solution, a two-layer flexible printed board and a polyimide film were obtained. The concentration of the polyimide precursor solution was 25% by weight. The molar ratio X / Y of the structural units A and B of the obtained polyimide, the viscosity of the solution of the polyimide precursor, the peel strength between the copper foil and the polyimide film of the obtained two-layer flexible printed circuit board, and the breaking strength of the polyimide film Table 1 shows the breaking elongation.

【0032】比較例2 4,4' −オキシジアニリンを用いることなく、パラフ
ェニレンジアミンを10.61g、ビフェニルテトラカ
ルボン酸二無水物を24.53g、ビフェニルテトラカ
ルボン酸を4.86gとする以外は実施例と同様にし
て、ポリイミド前駆体の溶液、二層フレキシブルプリン
ト基板及びポリイミドフィルムを得た。上記ポリイミド
前駆体の溶液の濃度は25重量%であった。得られたポ
リイミドの構造単位AとBとのモル比X/Y、ポリイミ
ド前駆体の溶液の粘度、得られた二層フレキシブルプリ
ント基板の銅箔とポリイミドフィルムとの剥離強度、ポ
リイミドフィルムの破断強度及び破断伸度を表1に示
す。
Comparative Example 2 Except for using 10.61 g of paraphenylenediamine, 24.53 g of biphenyltetracarboxylic dianhydride, and 4.86 g of biphenyltetracarboxylic acid without using 4,4'-oxydianiline. In the same manner as in Example, a solution of the polyimide precursor, a two-layer flexible printed board and a polyimide film were obtained. The concentration of the polyimide precursor solution was 25% by weight. The molar ratio X / Y of the structural units A and B of the obtained polyimide, the viscosity of the solution of the polyimide precursor, the peel strength between the copper foil and the polyimide film of the obtained two-layer flexible printed circuit board, and the breaking strength of the polyimide film Table 1 shows the breaking elongation.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】表1から明らかなように、本発明の二層フ
レキシブルプリント基板は特に剥離強度に優れているこ
とが分かる。
As is clear from Table 1, it can be seen that the two-layer flexible printed circuit board of the present invention has particularly excellent peel strength.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明の二層フレキシブルプリント基板
は力学的特性及び耐熱性に優れ、しかも高い剥離強度を
有する。また、本発明の製造方法によれば高濃度かつ低
粘度のポリイミド前駆体の溶液を用いるので、剥離強度
の大きい二層フレキシブルプリント基板を効率よく製造
することができる。
The two-layer flexible printed circuit board of the present invention has excellent mechanical properties and heat resistance, and has high peel strength. Further, according to the production method of the present invention, since a high-concentration and low-viscosity solution of the polyimide precursor is used, a two-layer flexible printed board having a large peel strength can be efficiently produced.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の構造単位AとBとを有する下記構
造式(1)で示される芳香族ポリイミドの層と銅の層と
の二層からなり、この二層は直接接しており、下記構造
式(1)で示される芳香族ポリイミドの構造単位AとB
とのモル比X/Yが50/50から90/10の範囲で
あることを特徴とする二層フレキシブルプリント基板。 【化1】
1. An aromatic polyimide layer represented by the following structural formula (1) having the following structural units A and B, and a copper layer, and the two layers are in direct contact with each other. Structural units A and B of the aromatic polyimide represented by the structural formula (1)
Wherein the molar ratio X / Y of the two-layer flexible printed circuit board is in the range of 50/50 to 90/10. Embedded image
【請求項2】 銅の層が電解銅箔からなることを特徴と
する請求項1記載の二層フレキシブルプリント基板。
2. The two-layer flexible printed circuit board according to claim 1, wherein the copper layer is made of electrolytic copper foil.
【請求項3】 下記構造式(2)で示されるジアミンと
下記構造式(3)で示されるテトラカルボン酸誘導体と
からなり、下記構造式(2)で示されるジアミンの下記
(a)と(b)とのモル比(a)/(b)が50/50
から90/10の範囲である塩を溶質として含有し、溶
質濃度が20重量%以上でかつ粘度が50ポイズ以下の
ポリイミド前駆体溶液を、銅箔上に塗布し、上記ポリイ
ミド前駆体をイミド転化させることを特徴とする二層フ
レキシブルプリント基板の製造方法。 【化2】 【化3】
3. A diamine represented by the following structural formula (2) and a tetracarboxylic acid derivative represented by the following structural formula (3), and the following diamines represented by the following structural formula (2): The molar ratio (a) / (b) with b) is 50/50.
From 90 to 10/10 as a solute, a polyimide precursor solution having a solute concentration of 20% by weight or more and a viscosity of 50 poise or less is applied on a copper foil, and the polyimide precursor is imidized. A method for manufacturing a two-layer flexible printed circuit board. Embedded image Embedded image
【請求項4】 ポリイミド前駆体溶液の溶媒がN,N−
ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン又
は両者の混合溶媒であることを特徴とする請求項3記載
の二層フレキシブルプリント基板の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the solvent of the polyimide precursor solution is N, N-
The method for producing a two-layer flexible printed circuit board according to claim 3, wherein the solvent is dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone or a mixed solvent of both.
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CN100393783C (en) * 2001-06-18 2008-06-11 株式会社钟化 Polyimide film excellent in alkali etching processability and punchability

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