JPWO2008065890A1 - ２層銅張積層板 - Google Patents
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Abstract
ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びメッキ処理を用いて銅層を形成した２層銅張積層板において、銅張積層板のＭＤで収縮し、銅張積層板のＴＤで伸長する挙動を示し、当該積層材の反り量が２０ｍｍ以下であることを特徴とする２層銅張積層板。但し、反り量は、２３°Ｃ、湿度５０％、７２時間、調湿した後の、１００ｍｍ角の２層銅張積層板の浮き上がり量を示す。ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びメッキ処理により銅層を形成した２層ＣＣＬ材料において、当該積層材の反り量を低減させた２層ＣＣＬ材料及びその製造方法を提供する。
Description
本発明は、ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びメッキ処理を用いて銅層を形成した２層銅張積層板において、当該積層材の反り量を低減させた２層銅張積層板に関する。
近年、ファインピッチな回路が要求される液晶ディスプレイ等のドライバＩＣ搭載用回路材料として、ポリイミドフィルム上に銅層を形成した２層銅張積層板（CCL：Cu Clad Laminate）材料が利用されている。COF（Chip On Film）の積層材として使用されている２層ＣＣＬ材料の中では、特にスパッタリング及びメッキ処理を用いて作製された２層ＣＣＬ材料が着目されている。
２層ＣＣＬ材はポリイミドフィルム（ＰＩ）上に、スパッタリングによりサブミクロン程度の銅層を形成した後、硫酸銅メッキ処理により銅層を形成したものである。基本発明は、下記特許文献１に記載されている。
２層ＣＣＬ材はポリイミドフィルム（ＰＩ）上に、スパッタリングによりサブミクロン程度の銅層を形成した後、硫酸銅メッキ処理により銅層を形成したものである。基本発明は、下記特許文献１に記載されている。
しかし、２層ＣＣＬ材料はＰＩ層の上に銅層を形成することから、ＰＩ層の吸湿及び銅層内部応力等によって、当該積層材に反りが生じる。積層材の反りはこのＣＣＬ材料をＣＯＦに加工する際、ドライバＩＣ等をＣＯＦに実装する際、及びドライバIC等を実装したＣＯＦを液晶パネル等に実装する際の障害となる。
従来技術として、ＢＰＤＡ−ＰＰＤ系ポリイミドフィルムの厚みを小さくしても、カールを生じさせない２層ＣＣＬ材料等のＰＩ層についての技術が開示されている（特許文献２参照）。
また、ＢＰＤＡ−ＰＰＤ系のポリマー溶液から支持体表面に形成された薄膜を特定の二段階の乾燥を行うことにより、線膨張係数及び熱寸法安定性を良好なものとし、銅箔を貼り合わせた際のカールを低減する技術が開示されている（特許文献３参照）。
しかし、前者は、ＰＩ層として最適な構成材料を選択することによって、ＰＩ層の厚みを小さくしてもカールを生じさせないものであるが、銅の積層方法によっては必ずしも同様の効果が得られるとは限らない。また後者は、特定の二段階の乾燥を行うことにより、線膨張係数の比を制御しているが、フィルムの状態を外観上確認するのみで、実質的な反り量についてどの程度改善されているかは不明である。
また、ＢＰＤＡ−ＰＰＤ系のポリマー溶液から支持体表面に形成された薄膜を特定の二段階の乾燥を行うことにより、線膨張係数及び熱寸法安定性を良好なものとし、銅箔を貼り合わせた際のカールを低減する技術が開示されている（特許文献３参照）。
しかし、前者は、ＰＩ層として最適な構成材料を選択することによって、ＰＩ層の厚みを小さくしてもカールを生じさせないものであるが、銅の積層方法によっては必ずしも同様の効果が得られるとは限らない。また後者は、特定の二段階の乾燥を行うことにより、線膨張係数の比を制御しているが、フィルムの状態を外観上確認するのみで、実質的な反り量についてどの程度改善されているかは不明である。
このようなことから、ＰＩ層の構成材料の最適化を図ることや、特定の二段階の乾燥を行うことによりカールを低下させる試みがなされており、これらはＰＩ層の改良によりカールの低減をさせるものであるが、銅層の観点から積層材の反り量を低減させるという問題が、基本的には解決されておらず、必ずしも満足できるものではないというのが現状である。
米国特許第５６８５９７０号公報
特開２００６−２２５６６７号公報
特公平４−００６２１３号公報
本発明は、ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びメッキ処理により銅層を形成した２層ＣＣＬ材料において、当該積層材の反り量を低減させた２層ＣＣＬ材料及びその製造方法を提供する。
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びメッキ処理により銅層を形成した２層ＣＣＬ材料を製造するに際し、IPC-TM-650, 2.2.4, Method B及びMethod Cに準拠したＭＤ（Machine Direction:フィルムをロールtoロールで処理する際のフィルム進行方向）の寸法変化率がマイナス値（収縮）、ＴＤ（Transversal Direction：フィルムをロールtoロールで処理する際のフィルム横断方向）の寸法変化率がプラス値（伸張）の場合に、当該積層材の反り量を低減させるのに有効であることを見出した。
これらの知見に基づき、本願は以下の発明を提供する。
１）ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びメッキ処理を用いて銅層を形成した２層銅張積層板において、銅張積層板のＭＤで収縮し、銅張積層板のＴＤで伸張する挙動を示し、当該積層材の反り量が２０ｍｍ以下であることを特徴とする２層銅張積層板。但し、反り量は、銅層を上面にし、２３°Ｃ、湿度５０％、７２時間、調湿した後の、１００ｍｍ角の２層銅張積層板の四隅の浮き上がり量の平均を示す。
２層銅張積層板の反り量が２０ｍｍを超える場合は、従来技術と同様に、ＣＣＬ材料をＣＯＦに加工する際、ドライバＩＣ等をＣＯＦに実装する際、及びドライバIC等を実装したＣＯＦを液晶パネル等に実装する際の障害となるので、好ましくない。
２）銅張積層板のＭＤの寸法変化率において、該銅張積層板の銅層をエッチング除去した後の寸法変化率が０．００１％〜０．０３０％の範囲で収縮する挙動を示すことを特徴とする上記１）記載の２層銅張積層板。
銅張積層板をエッチングした後の寸法が０．００１％〜０．０３０％の範囲で収縮する条件は、反り量を低減させる上で、効果的な条件である。この範囲に満たないもの、又は超えるものについては、反りの低減効果が少ない。望ましくは０．００３％〜０．０２３％の範囲で収縮する挙動を示すことが、反り低減にさらに有効である。
３）銅張積層板のＭＤの寸法変化率において、該銅張積層板の銅層をエッチング除去し、さらに熱処理した後の寸法変化率が０．０２５％〜０．０７５％の範囲で収縮する挙動を示すことを特徴とする上記１）記載の２層銅張積層板。
銅張積層板をエッチングし、さらに熱処理した後の寸法変化率が０．０２５％〜０．０７５％の範囲で収縮する条件は、反り量を低減させる上で、効果的な条件である。この範囲に満たないもの、又は超えるものについては、反りの低減効果が少ない。望ましくは０．０２５％〜０．０４５％の範囲で収縮する挙動を示すことが、反り低減にさらに有効である。
１）ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びメッキ処理を用いて銅層を形成した２層銅張積層板において、銅張積層板のＭＤで収縮し、銅張積層板のＴＤで伸張する挙動を示し、当該積層材の反り量が２０ｍｍ以下であることを特徴とする２層銅張積層板。但し、反り量は、銅層を上面にし、２３°Ｃ、湿度５０％、７２時間、調湿した後の、１００ｍｍ角の２層銅張積層板の四隅の浮き上がり量の平均を示す。
２層銅張積層板の反り量が２０ｍｍを超える場合は、従来技術と同様に、ＣＣＬ材料をＣＯＦに加工する際、ドライバＩＣ等をＣＯＦに実装する際、及びドライバIC等を実装したＣＯＦを液晶パネル等に実装する際の障害となるので、好ましくない。
２）銅張積層板のＭＤの寸法変化率において、該銅張積層板の銅層をエッチング除去した後の寸法変化率が０．００１％〜０．０３０％の範囲で収縮する挙動を示すことを特徴とする上記１）記載の２層銅張積層板。
銅張積層板をエッチングした後の寸法が０．００１％〜０．０３０％の範囲で収縮する条件は、反り量を低減させる上で、効果的な条件である。この範囲に満たないもの、又は超えるものについては、反りの低減効果が少ない。望ましくは０．００３％〜０．０２３％の範囲で収縮する挙動を示すことが、反り低減にさらに有効である。
３）銅張積層板のＭＤの寸法変化率において、該銅張積層板の銅層をエッチング除去し、さらに熱処理した後の寸法変化率が０．０２５％〜０．０７５％の範囲で収縮する挙動を示すことを特徴とする上記１）記載の２層銅張積層板。
銅張積層板をエッチングし、さらに熱処理した後の寸法変化率が０．０２５％〜０．０７５％の範囲で収縮する条件は、反り量を低減させる上で、効果的な条件である。この範囲に満たないもの、又は超えるものについては、反りの低減効果が少ない。望ましくは０．０２５％〜０．０４５％の範囲で収縮する挙動を示すことが、反り低減にさらに有効である。
また、本願は以下の発明を提供する。
４）銅張積層板のＴＤの寸法変化率において、該銅張積層板の銅層をエッチング除去した後の寸法変化率が０．０３０％〜０．０６０％の範囲で伸長を示すことを特徴とする上記１）又は２）記載の２層銅張積層板。
銅張積層板をエッチングした後の寸法変化率が０．０３０％〜０．０６０％の範囲で伸長を示す条件は、ＭＤ方向における収縮との関連において、反り量を低減させる上で、効果的な条件である。この範囲に満たないもの、又は超えるものについては、反りの低減効果が少ない。望ましくは０．０４０％〜０．０５０％の範囲で伸長を示すことが、反り低減にさらに有効である。
５）銅張積層板のＴＤの寸法変化率において、該銅張積層板の銅層をエッチング除去し、さらに熱処理した後の寸法変化率が０．００１％〜０．０６０％の範囲で伸長を示すことを特徴とする上記１）〜４）のいずれかに記載の２層銅張積層板。
該銅張積層板をエッチングし、さらに熱処理した後の寸法変化率が０．００１％〜０．０６０％の範囲で伸長を示す条件は、ＭＤにおける収縮との関連において、反り量を低減させる上で、効果的な条件である。この範囲に満たないもの、又は超えるものについては、反りの低減効果が少ない。望ましくは０．０３５％〜０．０５５％の範囲で伸長を示すことが、反り低減にさらに有効である。
４）銅張積層板のＴＤの寸法変化率において、該銅張積層板の銅層をエッチング除去した後の寸法変化率が０．０３０％〜０．０６０％の範囲で伸長を示すことを特徴とする上記１）又は２）記載の２層銅張積層板。
銅張積層板をエッチングした後の寸法変化率が０．０３０％〜０．０６０％の範囲で伸長を示す条件は、ＭＤ方向における収縮との関連において、反り量を低減させる上で、効果的な条件である。この範囲に満たないもの、又は超えるものについては、反りの低減効果が少ない。望ましくは０．０４０％〜０．０５０％の範囲で伸長を示すことが、反り低減にさらに有効である。
５）銅張積層板のＴＤの寸法変化率において、該銅張積層板の銅層をエッチング除去し、さらに熱処理した後の寸法変化率が０．００１％〜０．０６０％の範囲で伸長を示すことを特徴とする上記１）〜４）のいずれかに記載の２層銅張積層板。
該銅張積層板をエッチングし、さらに熱処理した後の寸法変化率が０．００１％〜０．０６０％の範囲で伸長を示す条件は、ＭＤにおける収縮との関連において、反り量を低減させる上で、効果的な条件である。この範囲に満たないもの、又は超えるものについては、反りの低減効果が少ない。望ましくは０．０３５％〜０．０５５％の範囲で伸長を示すことが、反り低減にさらに有効である。
また、本願は、以下の発明を提供する。
６）ポリイミドフィルムの厚さが２５〜５０μｍ、銅層の厚さが１〜２０μｍであることを特徴とする上記１）〜５）のいずれかに記載の２層銅張積層板。これらに該当するポリイミドフィルム及び銅層の厚さを持つものは、本願発明の目的を達成することができる。
６）ポリイミドフィルムの厚さが２５〜５０μｍ、銅層の厚さが１〜２０μｍであることを特徴とする上記１）〜５）のいずれかに記載の２層銅張積層板。これらに該当するポリイミドフィルム及び銅層の厚さを持つものは、本願発明の目的を達成することができる。
本発明の２層銅張積層板は、銅張積層板のＭＤで収縮し、銅張積層板のＴＤで伸長する挙動を利用し、当該積層材の反り量を２０ｍｍ以下とする、すなわち、IPC-TM-650, 2.2.4, Method B及びCに準拠したＭＤの寸法変化率をマイナス値に、ＴＤの寸法変化率をプラス値にすることにより、ＭＤとＴＤの寸法変化率の正負が異なることを利用し、銅張積層板の反り挙動の緩衝及び相殺を図り、反り量を低減させるものである。これによって、ＣＣＬ材料をＣＯＦに加工する際及びＣＯＦを基板等に実装する際の障害を低減させることができるという優れた効果を得ることができる。
真空チャンバー内に設置しポリイミドフィルム表面をプラズマ処理により活性化させた後、スパッタリングによりサブミクロン程度の銅層を形成する。形成された銅層は、後に行われる電解銅層形成のための種となることから、銅シード層と呼ばれる。
また、スパッタリングによりサブミクロン程度の銅層を形成する前に、ＮｉＣｒからなるタイコート層をスパッタリングによりポリイミドフィルム表面に形成することができる。ポリイミドフィルム表面のプラズマ処理及びタイコート層は接着性を向上させる上で有効な手段である。本願発明はこれらの処理を包含するものである。
また、スパッタリングによりサブミクロン程度の銅層を形成する前に、ＮｉＣｒからなるタイコート層をスパッタリングによりポリイミドフィルム表面に形成することができる。ポリイミドフィルム表面のプラズマ処理及びタイコート層は接着性を向上させる上で有効な手段である。本願発明はこれらの処理を包含するものである。
メッキ処理は硫酸銅メッキ等により行う。メッキ時の電流密度、電解液温度、及びライン張力等の２層銅張積層板製造条件の最適な調節により、銅張積層板のＭＤに収縮させ、銅張積層板のＴＤで伸長する挙動を生ぜしめ、ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びメッキ処理を用いて銅層を形成した２層銅張積層板の反り量を２０ｍｍ以下とするものである。
反り量を２０ｍｍ以下に達成するための条件の設定は、ポリイミドフィルムの選択、電流密度、電解液温度、ライン張力等のメッキ条件の選定、銅メッキ層厚さにより変動するものである。これらは任意に選択して調整する必要があるが、特定の条件に制限されるものでないことは理解されるべきである。
本願発明においては、銅張積層板のＭＤの収縮と、銅張積層板のＴＤの伸長を利用するものであり、この利用が銅張積層板の反り量を２０ｍｍ以下にする上で重要であり、本願発明の要件となるものである。
この収縮と伸長の調整は、次のようにして行う。例えば、ポリイミドフィルム上にスパッタ膜をつけたものに対し、該ポリイミドフィルムをＭＤに強制的に伸ばして銅めっき層を形成する。この結果、銅めっき層はＭＤに伸びた銅張積層板が形成される。次に、前記伸張させたポリイミドフィルムを開放する。これによって、ＭＤに収縮することになる。この収縮量は、ポリイミドフィルムの強制伸張の程度によって調整できることは容易に理解されるであろう。上記の通り、請求項に示したＭＤ及びＴＤの範囲とすることにより、反り量を所定の範囲とすることができる。
本願発明においては、銅張積層板のＭＤの収縮と、銅張積層板のＴＤの伸長を利用するものであり、この利用が銅張積層板の反り量を２０ｍｍ以下にする上で重要であり、本願発明の要件となるものである。
この収縮と伸長の調整は、次のようにして行う。例えば、ポリイミドフィルム上にスパッタ膜をつけたものに対し、該ポリイミドフィルムをＭＤに強制的に伸ばして銅めっき層を形成する。この結果、銅めっき層はＭＤに伸びた銅張積層板が形成される。次に、前記伸張させたポリイミドフィルムを開放する。これによって、ＭＤに収縮することになる。この収縮量は、ポリイミドフィルムの強制伸張の程度によって調整できることは容易に理解されるであろう。上記の通り、請求項に示したＭＤ及びＴＤの範囲とすることにより、反り量を所定の範囲とすることができる。
本発明の２層ＣＣＬ材料に使用されるポリイミドフィルムは、本発明を達成できるものであれば特に限定されないが、好ましくはＢＰＤＡ−ＰＰＤ系ポリイミドフィルムを用いる。本発明において反り量は、銅層を上面にし、２３°Ｃ、湿度５０％、７２時間、調湿した後の、１００ｍｍ角の２層銅張積層板の四隅の浮き上がり量の平均とする。
本発明のＭＤ及びＴＤの寸法変化率は、IPC-TM-650, 2.2.4, Method B及びCに準拠している。寸法変化率という指標では、収縮はマイナス値、伸張がプラス値で表される。
IPC-TM-650, 2.2.4, Method Bは、銅張り状態と銅をエッチングした状態での寸法変化の差であり、IPC-TM-650, 2.2.4, Method Cは、銅張り状態と銅をエッチングした後に、さらに加熱処理した状態での寸法変化の差である。
本発明のＭＤ及びＴＤの寸法変化率は、IPC-TM-650, 2.2.4, Method B及びCに準拠している。寸法変化率という指標では、収縮はマイナス値、伸張がプラス値で表される。
IPC-TM-650, 2.2.4, Method Bは、銅張り状態と銅をエッチングした状態での寸法変化の差であり、IPC-TM-650, 2.2.4, Method Cは、銅張り状態と銅をエッチングした後に、さらに加熱処理した状態での寸法変化の差である。
・銅層のエッチング液の液組成及び管理条件は、次の通りである。
（液組成）
塩化第二銅溶液（ＣｕＣｌ２）、酸化銅（ＣｕＯ）
塩酸（ＨＣｌ）：３．５０ｍｏｌ／Ｌ（０〜６ｍｏｌ／Ｌの範囲で調整）
過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）：３０．０Ｃａｐ（０〜９９．９Ｃａｐの範囲で調整）
（エッチング液の管理は比重で行う）
比重：１．２６（１．１００〜１．４００の範囲で調整）
（液温）：５０°Ｃ（４５〜５５°Ｃの範囲で調整）
・加熱処理の条件は、次の通りである。
IPC-TM-650, 2.2.4, Method Cに準拠した条件（１５０°Ｃ±２°Ｃ、３０分±２分）
（液組成）
塩化第二銅溶液（ＣｕＣｌ２）、酸化銅（ＣｕＯ）
塩酸（ＨＣｌ）：３．５０ｍｏｌ／Ｌ（０〜６ｍｏｌ／Ｌの範囲で調整）
過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）：３０．０Ｃａｐ（０〜９９．９Ｃａｐの範囲で調整）
（エッチング液の管理は比重で行う）
比重：１．２６（１．１００〜１．４００の範囲で調整）
（液温）：５０°Ｃ（４５〜５５°Ｃの範囲で調整）
・加熱処理の条件は、次の通りである。
IPC-TM-650, 2.2.4, Method Cに準拠した条件（１５０°Ｃ±２°Ｃ、３０分±２分）
上記本願発明の条件と従来品との２層銅張積層板の反り量の比較を図１に示す。図１に示すように、本願発明の反り量を低減させた２層銅張積層板の反り量は１０．３ｍｍであり、本願発明の反り量２０ｍｍを達成している。これに対し、従来の２層銅張積層板の反り量は２７．７ｍｍとなっている。この反り量は、温度２３°Ｃ、湿度５０％、７２時間調湿後の１００ｍｍ角基材の浮き上がり量である。本願発明は、従来の２層銅張積層板に比べ、約１／３に減少しているのが分る。
以下、本発明の特徴を、図に沿って具体的に説明する。なお、以下の説明は、本願発明の理解を容易にするためのものであり、これに制限されるものではない。すなわち、本願発明の技術思想に基づく変形、実施態様、他の例は、本願発明に含まれるものである。
（実施例１）
ポリイミドフィルム（宇部興産株式会社製，Upilex SGA）の厚さ３４μｍ品を使用し、スパッタリング及びメッキ処理により、厚さ８μｍの銅層を形成した。寸法変化率の挙動も反りを低減させることができる要素の一つである。
図２に、２層銅張積層板をエッチングした後の寸法変化率を示す。すなわち、IPC-TM-650, 2.2.4, Method Bに基づき、銅張り状態と銅をエッチングした状態での寸法変化率を測定した結果、ＭＤが−０．００９％となり、ＴＤが０．０４１％となった。
本願発明の場合は、ＴＤで伸長、ＭＤで収縮である。この伸長と収縮は、２層銅張積層板構造の中で、相互に干渉し、相殺されて、反りの抑制につながっていると考えられる。
（実施例１）
ポリイミドフィルム（宇部興産株式会社製，Upilex SGA）の厚さ３４μｍ品を使用し、スパッタリング及びメッキ処理により、厚さ８μｍの銅層を形成した。寸法変化率の挙動も反りを低減させることができる要素の一つである。
図２に、２層銅張積層板をエッチングした後の寸法変化率を示す。すなわち、IPC-TM-650, 2.2.4, Method Bに基づき、銅張り状態と銅をエッチングした状態での寸法変化率を測定した結果、ＭＤが−０．００９％となり、ＴＤが０．０４１％となった。
本願発明の場合は、ＴＤで伸長、ＭＤで収縮である。この伸長と収縮は、２層銅張積層板構造の中で、相互に干渉し、相殺されて、反りの抑制につながっていると考えられる。
（実施例２）
図３に、２層銅張積層板をエッチングした後、さらに加熱処理した場合の寸法変化率、すなわち上記Method Cの寸法変化率を示す。加熱処理は、１５０°Ｃ±２°Ｃ、３０分±２分間で実施した。
図３の左が本願発明の反り量を低減させた２層銅張積層板（品）である。図３において、それぞれＭＤとＴＤの寸法変化率を示す。ＭＤの寸法変化率が−０．０４５％であり、ＴＤの寸法変化率が０．０２３％であった。
図３に、２層銅張積層板をエッチングした後、さらに加熱処理した場合の寸法変化率、すなわち上記Method Cの寸法変化率を示す。加熱処理は、１５０°Ｃ±２°Ｃ、３０分±２分間で実施した。
図３の左が本願発明の反り量を低減させた２層銅張積層板（品）である。図３において、それぞれＭＤとＴＤの寸法変化率を示す。ＭＤの寸法変化率が−０．０４５％であり、ＴＤの寸法変化率が０．０２３％であった。
本願発明の場合は、ＴＤで伸長、ＭＤで収縮である。この伸長と収縮は、上記と同様に、２層銅張積層板構造の中で、相互に干渉し、相殺されて、反りの抑制につながっていると考えられる。反り量は１０．３ｍｍであった。後述する比較例（従来品）ではＭＤ、ＴＤ共に伸長を生じている。この両方向の伸長は反りを増加させることが分る。
以上より、IPC-TM-650, 2.2.4, Method B及びMethod Cにおいて、ＭＤの寸法変化率がマイナス値（収縮）であり、ＴＤの寸法変化率がプラス値（伸張）であった場合、反り量は１０．３ｍｍと小さい値を示した。
以上より、IPC-TM-650, 2.2.4, Method B及びMethod Cにおいて、ＭＤの寸法変化率がマイナス値（収縮）であり、ＴＤの寸法変化率がプラス値（伸張）であった場合、反り量は１０．３ｍｍと小さい値を示した。
（比較例１）
ポリイミドフィルム（宇部興産株式会社製，Upilex SGA）の厚さ３４μｍ品を使用し、スパッタリング及びメッキ処理により、厚さ８μｍの銅層を形成した。図２の右側が本比較例１（従来）の２層銅張積層板を示す。
IPC-TM-650, 2.2.4, Method Bに基づき、銅張り状態と銅をエッチングした状態での寸法変化率を測定した結果、図２の右図に示すように、ＭＤの伸長が０．０２７％となり、ＴＤの伸長が０．０６２％となった。
ポリイミドフィルム（宇部興産株式会社製，Upilex SGA）の厚さ３４μｍ品を使用し、スパッタリング及びメッキ処理により、厚さ８μｍの銅層を形成した。図２の右側が本比較例１（従来）の２層銅張積層板を示す。
IPC-TM-650, 2.2.4, Method Bに基づき、銅張り状態と銅をエッチングした状態での寸法変化率を測定した結果、図２の右図に示すように、ＭＤの伸長が０．０２７％となり、ＴＤの伸長が０．０６２％となった。
（比較例２）
さらに、IPC-TM-650, 2.2.4, Method Cに基づき、銅張り状態と銅をエッチングした後に加熱処理した状態での寸法変化率を測定した結果、図３の右図に示すように、ＭＤが０．０１３％であり、ＴＤが０．０５３％となった。そして、反り量は２７．７ｍｍとなった。加熱処理は１５０°Ｃ±２°Ｃ、３０分±２分間で実施した。
すなわち、IPC-TM-650, 2.2.4, Method B及びMethod Cにおいて、ＭＤの寸法変化率がプラス値（伸張）であり、ＴＤの寸法変化率もプラス値（伸張）であった場合、反り量は２７．７ｍｍと大きい値を示した。
これは本願発明で目標とする反り量２０ｍｍを超え、好ましくない状態である。ＭＤ及びＴＤのいずれも伸長がある場合には、反りが助長されるものと考えられる。以上の比較例から、本願発明の優位性は明らかである。
さらに、IPC-TM-650, 2.2.4, Method Cに基づき、銅張り状態と銅をエッチングした後に加熱処理した状態での寸法変化率を測定した結果、図３の右図に示すように、ＭＤが０．０１３％であり、ＴＤが０．０５３％となった。そして、反り量は２７．７ｍｍとなった。加熱処理は１５０°Ｃ±２°Ｃ、３０分±２分間で実施した。
すなわち、IPC-TM-650, 2.2.4, Method B及びMethod Cにおいて、ＭＤの寸法変化率がプラス値（伸張）であり、ＴＤの寸法変化率もプラス値（伸張）であった場合、反り量は２７．７ｍｍと大きい値を示した。
これは本願発明で目標とする反り量２０ｍｍを超え、好ましくない状態である。ＭＤ及びＴＤのいずれも伸長がある場合には、反りが助長されるものと考えられる。以上の比較例から、本願発明の優位性は明らかである。
本発明の２層銅張積層板は、銅張積層板のＭＤで収縮し、銅張積層板のＴＤで伸長する挙動を利用し、当該積層材の反り量を２０ｍｍ以下とする、すなわち、IPC-TM-650, 2.2.4, Method B及びCに準拠したＭＤの寸法変化率がマイナス値に、ＴＤの寸法変化率がプラス値にすることにより、ＭＤとＴＤの寸法変化率の正負が異なることを利用し、銅張積層板の反り挙動の緩衝及び相殺を図り、反り量を低減させることができる。これによって、ＣＣＬ材料をＣＯＦに加工する際、ドライバＩＣ等をＣＯＦに実装する際、及びドライバIC等を実装したＣＯＦを液晶パネル等に実装する際の障害を低減させることができるという優れた効果を得ることができるので、ファインピッチな回路が要求される液晶ディスプレイ等のドライバＩＣ搭載用回路材料として最適である。
【０００２】
様の効果が得られるとは限らない。また後者は、特定の二段階の乾燥を行うことにより、線膨張係数の比を制御しているが、フィルムの状態を外観上確認するのみで、実質的な反り量についてどの程度改善されているかは不明である。
［０００５］
このようなことから、ＰＩ層の構成材料の最適化を図ることや、特定の二段階の乾燥を行うことによりカールを低下させる試みがなされており、これらはＰＩ層の改良によりカールの低減をさせるものであるが、銅層の観点から積層材の反り量を低減させるという問題が、基本的には解決されておらず、必ずしも満足できるものではないというのが現状である。
特許文献１：米国特許第５６８５９７０号公報
特許文献２：特開２００６−２２５６６７号公報
特許文献３：特公平４−００６２１３号公報
発明の開示
発明が解決しようとする課題
［０００６］
本発明は、ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びメッキ処理により銅層を形成した２層ＣＣＬ材料において、当該積層材の反り量を低減させた２層ＣＣＬ材料及びその製造方法を提供する。
課題を解決するための手段
［０００７］
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びメッキ処理により銅層を形成した２層ＣＣＬ材料を製造するに際し、ＩＰＣ−ＴＭ−６５０，２．２．４，Ｍｅｔｈｏｄ Ｂ及びＭｅｔｈｏｄ Ｃに準拠したＭＤ（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ：フィルムをロールｔｏロールで処理する際のフィルム進行方向）の寸法変化率がマイナス値（収縮）、ＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ：フィルムをロールｔｏロールで処理する際のフィルム横断方向）の寸法変化率がプラス値（伸張）の場合に、当該積層材の反り量を低減させるのに有効であることを見出した。
［０００８］
これらの知見に基づき、本願は以下の発明を提供する。
１）ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びメッキ処理を用いて銅層を形成した２層銅張積層板において、該銅張積層板の銅層をエッチング除去した後の該銅張積層板のＭＤの寸法変化率が０．００１％〜０．０３０％の範囲で収縮する挙動を示し、該銅
様の効果が得られるとは限らない。また後者は、特定の二段階の乾燥を行うことにより、線膨張係数の比を制御しているが、フィルムの状態を外観上確認するのみで、実質的な反り量についてどの程度改善されているかは不明である。
［０００５］
このようなことから、ＰＩ層の構成材料の最適化を図ることや、特定の二段階の乾燥を行うことによりカールを低下させる試みがなされており、これらはＰＩ層の改良によりカールの低減をさせるものであるが、銅層の観点から積層材の反り量を低減させるという問題が、基本的には解決されておらず、必ずしも満足できるものではないというのが現状である。
特許文献１：米国特許第５６８５９７０号公報
特許文献２：特開２００６−２２５６６７号公報
特許文献３：特公平４−００６２１３号公報
発明の開示
発明が解決しようとする課題
［０００６］
本発明は、ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びメッキ処理により銅層を形成した２層ＣＣＬ材料において、当該積層材の反り量を低減させた２層ＣＣＬ材料及びその製造方法を提供する。
課題を解決するための手段
［０００７］
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びメッキ処理により銅層を形成した２層ＣＣＬ材料を製造するに際し、ＩＰＣ−ＴＭ−６５０，２．２．４，Ｍｅｔｈｏｄ Ｂ及びＭｅｔｈｏｄ Ｃに準拠したＭＤ（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ：フィルムをロールｔｏロールで処理する際のフィルム進行方向）の寸法変化率がマイナス値（収縮）、ＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ：フィルムをロールｔｏロールで処理する際のフィルム横断方向）の寸法変化率がプラス値（伸張）の場合に、当該積層材の反り量を低減させるのに有効であることを見出した。
［０００８］
これらの知見に基づき、本願は以下の発明を提供する。
１）ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びメッキ処理を用いて銅層を形成した２層銅張積層板において、該銅張積層板の銅層をエッチング除去した後の該銅張積層板のＭＤの寸法変化率が０．００１％〜０．０３０％の範囲で収縮する挙動を示し、該銅
【０００３】
張積層板の銅層をエッチング除去した後の該銅張積層板のＴＤの寸法変化率が０．０３０％〜０．０６０％の範囲で伸長する挙動を示し、当該積層材の反り量が２０ｍｍ以下であることを特徴とする２層銅張積層板。但し、反り量は、銅層を上面にし、２３°Ｃ、湿度５０％、７２時間、調湿した後の、１００ｍｍ角の２層銅張積層板の四隅の浮き上がり量の平均を示す。
２層銅張積層板の反り量が２０ｍｍを超える場合は、従来技術と同様に、ＣＣＬ材料をＣＯＦに加工する際、ドライバＩＣ等をＣＯＦに実装する際、及びドライバＩＣ等を実装したＣＯＦを液晶パネル等に実装する際の障害となるので、好ましくない。
２）
銅張積層板をエッチングした後の寸法が０．００１％〜０．０３０％の範囲で収縮する条件は、反り量を低減させる上で、効果的な条件である。この範囲に満たないもの、又は超えるものについては、反りの低減効果が少ない。望ましくは０．００３％〜０．０２３％の範囲で収縮する挙動を示すことが、反り低減にさらに有効である。
３）銅張積層板のＭＤの寸法変化率において、該銅張積層板の銅層をエッチング除去し、さらに熱処理した後の寸法変化率が０．０２５％〜０．０７５％の範囲で収縮する挙動を示し、銅張積層板のＴＤの寸法変化率において、該銅張積層板の銅層をエッチング除去し、さらに熱処理した後の寸法変化率が０．００１％〜０．０６０％の範囲で伸長を示すことを特徴とする上記１）記載の２層銅張積層板。
銅張積層板をエッチングし、さらに熱処理した後の寸法変化率が０．０２５％〜０．０７５％の範囲で収縮する条件は、反り量を低減させる上で、効果的な条件である。この範囲に満たないもの、又は超えるものについては、反りの低減効果が少ない。望ましくは０．０２５％〜０．０４５％の範囲で収縮する挙動を示すことが、反り低減にさらに有効である。
［０００９］
また、本願は以下の発明を提供する。
４）
銅張積層板をエッチングした後の寸法変化率が０．０３０％〜０．０６０％の範囲で伸長を示す条件は、ＭＤ方向における収縮との関連において、反り量を低減させる上で、効果的な条件である。この範囲に満たないもの、又は超えるものについては、反りの低減効果が少ない。望ましくは０．０４０％〜０．０５０％の範囲で伸長を示すことが、
張積層板の銅層をエッチング除去した後の該銅張積層板のＴＤの寸法変化率が０．０３０％〜０．０６０％の範囲で伸長する挙動を示し、当該積層材の反り量が２０ｍｍ以下であることを特徴とする２層銅張積層板。但し、反り量は、銅層を上面にし、２３°Ｃ、湿度５０％、７２時間、調湿した後の、１００ｍｍ角の２層銅張積層板の四隅の浮き上がり量の平均を示す。
２層銅張積層板の反り量が２０ｍｍを超える場合は、従来技術と同様に、ＣＣＬ材料をＣＯＦに加工する際、ドライバＩＣ等をＣＯＦに実装する際、及びドライバＩＣ等を実装したＣＯＦを液晶パネル等に実装する際の障害となるので、好ましくない。
２）
銅張積層板をエッチングした後の寸法が０．００１％〜０．０３０％の範囲で収縮する条件は、反り量を低減させる上で、効果的な条件である。この範囲に満たないもの、又は超えるものについては、反りの低減効果が少ない。望ましくは０．００３％〜０．０２３％の範囲で収縮する挙動を示すことが、反り低減にさらに有効である。
３）銅張積層板のＭＤの寸法変化率において、該銅張積層板の銅層をエッチング除去し、さらに熱処理した後の寸法変化率が０．０２５％〜０．０７５％の範囲で収縮する挙動を示し、銅張積層板のＴＤの寸法変化率において、該銅張積層板の銅層をエッチング除去し、さらに熱処理した後の寸法変化率が０．００１％〜０．０６０％の範囲で伸長を示すことを特徴とする上記１）記載の２層銅張積層板。
銅張積層板をエッチングし、さらに熱処理した後の寸法変化率が０．０２５％〜０．０７５％の範囲で収縮する条件は、反り量を低減させる上で、効果的な条件である。この範囲に満たないもの、又は超えるものについては、反りの低減効果が少ない。望ましくは０．０２５％〜０．０４５％の範囲で収縮する挙動を示すことが、反り低減にさらに有効である。
［０００９］
また、本願は以下の発明を提供する。
４）
銅張積層板をエッチングした後の寸法変化率が０．０３０％〜０．０６０％の範囲で伸長を示す条件は、ＭＤ方向における収縮との関連において、反り量を低減させる上で、効果的な条件である。この範囲に満たないもの、又は超えるものについては、反りの低減効果が少ない。望ましくは０．０４０％〜０．０５０％の範囲で伸長を示すことが、
【０００４】
反り低減にさらに有効である。
５）
該銅張積層板をエッチングし、さらに熱処理した後の寸法変化率が０．００１％〜０．０６０％の範囲で伸長を示す条件は、ＭＤにおける収縮との関連において、反り量を低減させる上で、効果的な条件である。この範囲に満たないもの、又は超えるものについては、反りの低減効果が少ない。望ましくは０．０３５％〜０．０５５％の範囲で伸長を示すことが、反り低減にさらに有効である。
［００１０］
また、本願は、以下の発明を提供する。
６）ポリイミドフィルムの厚さが２５〜５０μｍ、銅層の厚さが１〜２０μｍであることを特徴とする上記１）又は上記３）に記載の２層銅張積層板。これらに該当するポリイミドフィルム及び銅層の厚さを持つものは、本願発明の目的を達成することができる。
発明の効果
［００１１］
本発明の２層銅張積層板は、銅張積層板のＭＤで収縮し、銅張積層板のＴＤで伸長する挙動を利用し、当該積層材の反り量を２０ｍｍ以下とする、すなわち、ＩＰＣ−ＴＭ−６５０，２．２．４，Ｍｅｔｈｏｄ Ｂ及びＣに準拠したＭＤの寸法変化率をマイナス値に、ＴＤの寸法変化率をプラス値にすることにより、ＭＤとＴＤの寸法変化率の正負が異なることを利用し、銅張積層板の反り挙動の緩衝及び相殺を図り、反り量を低減させるものである。これによって、ＣＣＬ材料をＣＯＦに加工する際及びＣＯＦを基板等に実装する際の障害を低減させることができるという優れた効果を得ることができる。
図面の簡単な説明
［００１２］
［図１］本願発明品と従来品との２層銅張積層板の反り量の比較を示す説明図である。
［図２］本実施例１及び比較例１の２層銅張積層板をエッチングした後の寸法変化率を示す図である。
［図３］本実施例２及び比較例２の２層銅張積層板をエッチングした後、さらに熱処理した場合の寸法変化率を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
反り低減にさらに有効である。
５）
該銅張積層板をエッチングし、さらに熱処理した後の寸法変化率が０．００１％〜０．０６０％の範囲で伸長を示す条件は、ＭＤにおける収縮との関連において、反り量を低減させる上で、効果的な条件である。この範囲に満たないもの、又は超えるものについては、反りの低減効果が少ない。望ましくは０．０３５％〜０．０５５％の範囲で伸長を示すことが、反り低減にさらに有効である。
［００１０］
また、本願は、以下の発明を提供する。
６）ポリイミドフィルムの厚さが２５〜５０μｍ、銅層の厚さが１〜２０μｍであることを特徴とする上記１）又は上記３）に記載の２層銅張積層板。これらに該当するポリイミドフィルム及び銅層の厚さを持つものは、本願発明の目的を達成することができる。
発明の効果
［００１１］
本発明の２層銅張積層板は、銅張積層板のＭＤで収縮し、銅張積層板のＴＤで伸長する挙動を利用し、当該積層材の反り量を２０ｍｍ以下とする、すなわち、ＩＰＣ−ＴＭ−６５０，２．２．４，Ｍｅｔｈｏｄ Ｂ及びＣに準拠したＭＤの寸法変化率をマイナス値に、ＴＤの寸法変化率をプラス値にすることにより、ＭＤとＴＤの寸法変化率の正負が異なることを利用し、銅張積層板の反り挙動の緩衝及び相殺を図り、反り量を低減させるものである。これによって、ＣＣＬ材料をＣＯＦに加工する際及びＣＯＦを基板等に実装する際の障害を低減させることができるという優れた効果を得ることができる。
図面の簡単な説明
［００１２］
［図１］本願発明品と従来品との２層銅張積層板の反り量の比較を示す説明図である。
［図２］本実施例１及び比較例１の２層銅張積層板をエッチングした後の寸法変化率を示す図である。
［図３］本実施例２及び比較例２の２層銅張積層板をエッチングした後、さらに熱処理した場合の寸法変化率を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
Claims (6)
- ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びメッキ処理を用いて銅層を形成した２層銅張積層板において、銅張積層板のＭＤで収縮し、銅張積層板のＴＤで伸張する挙動を示し、当該積層材の反り量が２０ｍｍ以下であることを特徴とする２層銅張積層板。但し、反り量は、銅層を上面にし、２３°Ｃ、湿度５０％、７２時間、調湿した後の、１００ｍｍ角の２層銅張積層板の四隅の浮き上がり量の平均を示す。
- 銅張積層板のＭＤの寸法変化率において、該銅張積層板の銅層をエッチング除去した後の寸法変化率が０．００１％〜０．０３０％の範囲で収縮する挙動を示すことを特徴とする請求項１記載の２層銅張積層板。
- 銅張積層板のＭＤの寸法変化率において、該銅張積層板の銅層をエッチング除去し、さらに熱処理した後の寸法変化率が０．０２５％〜０．０７５％の範囲で収縮する挙動を示すことを特徴とする請求項１記載の２層銅張積層板。
- 銅張積層板のＴＤの寸法変化率において、該銅張積層板の銅層をエッチング除去した後の寸法変化率が０．０３０％〜０．０６０％の範囲で伸長を示すことを特徴とする請求項１又は２記載の２層銅張積層板。
- 銅張積層板のＴＤの寸法変化率において、該銅張積層板の銅層をエッチング除去し、さらに熱処理した後の寸法変化率が０．００１％〜０．０６０％の範囲で伸長を示すことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の２層銅張積層板。
- ポリイミドフィルムの厚さが２５〜５０μｍ、銅層の厚さが１〜２０μｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の２層銅張積層板。
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