JPWO2008090654A1 - 2層フレキシブル基板とその製造方法及び該2層フレキシブル基板より得られたフレキシブルプリント配線基板 - Google Patents

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Abstract

【課題】 150℃程度、さらには180℃程度の高温下に長時間放置しても、絶縁フィルムと銅層との密着強度(以下「ピール強度」と記す場合がある)の低下が少ない2層フレキシブル基板、特にファインパターン形成・COF実装に適した2層フレキシブル基板とその製造方法を提供する。【解決手段】 本発明に係る2層フレキシブル基板は、絶縁体フィルムの少なくとも片面に、接着剤を介さずに乾式めっき法により直接下地金属層を形成し、該下地金属層上に所望の層厚の銅導体層を形成する2層フレキシブル基板において、前記下地金属層は、窒素原子を0.5〜4.8原子%固溶したニッケル−クロムまたはニッケル−クロム−モリブデンを主として含有する結晶質であることを特徴とする。【選択図】 なし

Description

本発明は2層フレキシブル基板とその製造方法および該2層フレキシブル基板により得られたフレキシブルプリント配線基板に係り、より具体的には、150℃程度、さらには180℃程度の高温下に長時間放置しても、絶縁フィルムと銅層との密着強度の低下が少ない2層フレキシブル基板、特にファインパターン形成・COF実装に適した2層フレキシブル基板とその製造方法および該2層フレキシブル基板により得られたフレキシブルプリント配線基板に関するものである。
現在、LCD(液晶ディスプレイ)、携帯電話、デジタルカメラ等を始めとする様々な電気機器は、薄型化、小型化、軽量化が求められており、このため、そこに搭載される電子部品についても小型化する動きがある。
このような電子部品に頻繁に用いられる電子回路を形成するための基板としては、硬い板状の「リジットプリント配線板」と、フィルム状で柔軟性があり、自由に曲げることのできる「フレキシブルプリント配線板(以下「FPC」と記す場合がある)」とがあるが、このうち、FPCは、その柔軟性を生かし、LCDドライバー用配線板、HDD、DVDモジュール、携帯電話のヒンジ部のような屈曲性が要求される箇所でも使用できるため、その需要はますます増加してきている。
かかるFPCの材料として使われるのが、ポリイミド、ポリエステルなど絶縁フィルム上に、銅箔(導体層)を貼り付けた銅張積層板(以下「CCL」と記す場合がある)である。
そして、このCCLを大別すると以下の2つの種類に分けられる。先ず1つ目が、絶縁フィルムと銅箔(導体層)を接着剤で貼り付けたCCL(通常「3層CCL」と呼ばれる)であり、もう1つ目は、絶縁フィルムと銅箔(導体層)とを接着剤を使わずに、キャスティング法、ラミネート法、メタライジング法等により直接、複合させたCCL(通常「2層CCL」と呼ばれる)である。
この3層CCLと2層CCLとを比較すると、3層CCLの方が絶縁フィルム、接着剤等の材料費・ハンドリング性など製造する上で容易なため製造コスト的に安価であるが、一方で、耐熱性、薄膜化、寸法安定性等の特性については、2層CCLの方が優れている。
このため、近年の回路のファインパターン化、高密度実装化を受けて、高価ではあるが薄型化が可能な2層CCLの需要が拡大してきている。
また、FPCにICを実装する方法としては、CCLに配線パターンを形成した後、絶縁体フィルムを透過する光によってICの位置を検出するCOF実装方法が主流であることから、素材自体の薄さ及び絶縁材料の透明性が要求される。この点からも2層CCLが有利である。
ここで、2層CCLの製造方法は、更に大きく3つに分類される。先ず第1に、電解銅箔または圧延銅箔にキャスティング法によって絶縁フィルムを貼り付ける方法、第2に絶縁フィルムに電解銅箔または圧延銅箔をラミネート法により貼り付ける方法、第3に絶縁フィルム上にドライプロセス(ここで、ドライプロセスとは、スパッタリング法、イオンプレーティング法、クラスターイオンビーム法、真空蒸着法、CVD法等を指す。)により絶縁フィルム上に薄膜の下地金属層を設け、その上に電気銅めっきを行って銅層を形成する方法である。
そして上記第3の製造方法を、一般にメタライジング法と呼んでいる。
このメタライジング法においては、ドライプロセスおよび電気めっきにより金属層厚みを自由に制御可能なため、金属層の薄膜化がキャスティング法やラミネート法と比較して容易である。また、ポリイミドと金属層界面の平滑性が高いため、一般的にはファインパターンに適していると言われている。
メタライジング法により得られる2層CCLは金属−絶縁フィルム界面が平滑であるため、金属と絶縁フィルム間の接着において、一般的に利用されるアンカー効果が期待できず、金属と絶縁フィルム間の界面の密着強度が十分発現しないことから絶縁体フィルムと銅層の間に中間層(シード層)としてNi、Cr等を主成分とする金属合金層を挟むことにより密着力向上が図られている。
また、狭幅、狭ピッチの配線部を持ったフレキシブル配線基板を得る場合に、前記金属合金層のクロム量が多い場合に、メタライジング基板を塩化第二鉄や塩化第二銅等の溶液で化学エッチングを行い配線パターンを形成した後、硫酸や塩酸を含む溶液で後処理を行い、さらに過マンガン酸カリウムと水酸化カリウムと水酸化ナトリウムの混合液に浸漬処理を行うことにより金属合金層の溶け残りを除去する工程が用いられている。
しかしながら、メタライジング法による2層CCLは、180℃程度の高温下に長時間放置する耐熱試験を行うと、初期密着強度と比較して、密着強度が大幅に減少する傾向がみられる。
そのため、パターン形成工程における液体レジスト塗布後の乾燥時に100〜150℃程度の熱が加えられ、かつ、形成されたパターンにIC等を実装する際のボンディングや半田付けにおいても250℃程度の熱が加えられることを考慮すると、従来のメタライジング法で製造された2層CCLでは、高温でのファインパターン形成・COF実装に適さず、耐熱性の向上が必要不可欠な問題となってきている。
また、配線パターンの高密度化の一方では高電圧で環境下で使用されることが多くなっており、プリント配線基板で絶縁信頼性が重要になってきている。この特性の指標として、恒温恒湿バイアス試験(HHBT試験とも記す場合がある)等が実施されている。
下地金属層としてNi−Cr合金層を設けた2層フレキシブル基板を用いて、たとえば、85℃−85%R.H.の恒温恒湿槽内で、電圧40VでのHHBTを行った場合、配線ピッチ30μmまでは所定の絶縁抵抗値に対し、1000時間以上の絶縁信頼性を確保できるのに対し、サブトラクティブ法で配線ピッチを30μm以下の狭ピッチに加工した場合には、絶縁信頼性を1000時間以上保持することができないというのが実状であった。
上記問題を解決する方法として、特許文献1には、高分子フィルム上に、窒素ガスを含む雰囲気下で、真空蒸着法またはイオンプレーティング法またはスパッタリング法により、窒素原子を含有するニッケルを60重量%以上100重量%以下含む第一の金属膜上に、銅を主成分とした金属膜を形成した2層フィルムで、150℃、168時間の熱処理後の密着強度が上昇することが記載されている。しかしながら、該特許文献2の実施例においては窒素ガスのみの雰囲気下での成膜しか記載されておらず、また第一金属膜中の窒素量も非常に多い領域しか提案されていない。また、特許文献2に係る発明にあっては、150℃、168時間の熱処理後の耐熱密着強度よりも更に厳しい条件下での耐熱密着強度の評価に関しては、何ら示唆も開示もされておらず、十分な議論がされているとはいえなかった。
ところで、一般に、高分子フィルム表面をアルカリ水溶液やプラズマ処理、コロナ放電処理などにより表面改質することにより、該フィルム上に乾式めっき法および湿式めっき法により形成した銅層の(200)面と(111)面のX線回折強度比I(200)/I(111)が変化するということが知られている。
また、特許文献3には、アルカリ水溶液により表面処理した芳香族ポリアミドからなるシート状基材上に、スパッタリング法により金属薄膜を形成し、さらにその上に電解めっきを行うことにより得られた銅層のX線回折強度比が0.3≦I(200)/I(111)≦1.0の範囲内で良好なエッチング性を示すことが記載されている。
しかしながら、これらは表面改質の度合いによる高分子フィルム表面形状の違いに起因するものであり、フィルムの表面改質をすることなく基材上の金属薄膜のX線回折強度比をコントロールするといった報告例はない。
特開2006−306009号公報 特開2006−303206号公報 特開2006−303206号公報
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、150℃程度、さらには180℃程度の高温下に長時間放置しても、絶縁フィルムと銅層との密着強度(以下「ピール強度」と記す場合がある)の低下が少ない2層フレキシブル基板、特にファインパターン形成・COF実装に適した2層フレキシブル基板とその製造方法および該2層フレキシブル基板により得られたフレキシブル配線基板を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、上記従来の問題を解決するために鋭意検討した結果、絶縁体フィルム上に、乾式めっき法により形成された、窒素原子を0.5〜4.8原子%固溶したニッケル−クロムまたはニッケル−クロム−モリブデンを主として含有する結晶質からなる下地金属層と、該下地金属層上に所望の層厚の銅導体層を形成した2層フレキシブル基板を用いることにより、上記課題を解決し、密着性が高く、高い耐熱性を有する銅導体層を形成した2層フレキシブル基板を得ることができ、狭幅、狭ピッチの配線部を持ったフレキシブル配線板にも適用できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の第1の発明は、絶縁体フィルムの少なくとも片面に、接着剤を介さずに乾式めっき法により直接下地金属層を形成し、該下地金属層上に所望の層厚の銅導体層を形成する2層フレキシブル基板において、前記下地金属層は、窒素原子を0.5〜4.8原子%固溶したニッケル−クロムまたはニッケル−クロム−モリブデンを主として含有する結晶質であることを特徴とする2層フレキシブル基板である。
本発明の第2の発明は、前記下地金属層の結晶質は、fcc構造の(111)面と(200)面の配向度指数比が0.1≦K(200)/K(111)≦21.0の範囲にあることを特徴とする第1の発明記載の2層フレキシブル基板、より詳細には、絶縁体フィルムの少なくとも片面に、接着剤を介さずに乾式めっき法により直接下地金属層を形成し、該下地金属層上に所望の層厚の銅導体層を形成する2層フレキシブル基板において、前記下地金属層は、窒素原子を0.5〜4.8原子%固溶したニッケル−クロムまたはニッケル−クロム−モリブデンを主として含有する結晶質であり、且つ該下地金属層の結晶質は、fcc構造の(111)面と(200)面の配向度指数比が0.1≦K(200)/K(111)≦21.0の範囲にあることを特徴とする2層フレキシブル基板である。
本発明の第3の発明は、前記下地金属層は、主として窒素がクロム近傍に存在している状態であり、XPS状態分析で化学結合エネルギーが396.4〜396.8eVおよび397.2〜397.4eVの位置にピークが存在することを特徴とする第1の発明記載の2層フレキシブル基板である。
本発明の第4の発明は、前記下地金属層の単位格子体積は、窒素が固溶していない状態と比較して100.0〜104.5%の範囲にあることを特徴とする第1の発明記載の2層フレキシブル基板である。
本発明の第5の発明は、前記銅導体層は、fcc構造の(111)面と(200)面の配向度指数比が0.01≦K(200)/K(111)≦7.0の範囲にあることを特徴とする第1の発明記載の2層フレキシブル基板である。
本発明の第6の発明は、前記絶縁体フィルムは、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、ポリフィニレンサルファイド系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルム、液晶ポリマー系フィルムから選ばれた少なくとも1種以上の樹脂フィルムであることを特徴とする第1の発明記載の2層フレキシブル基板である。
本発明の第7の発明は、前記乾式めっき法は、真空蒸着法、スパッタリング法、またはイオンプレーティング法のいずれかであることを特徴とする第1の発明記載の2層フレキシブル基板である。
本発明の第8の発明は、第1の発明記載の2層フレキシブル基板を、前記フレキシブル基板を用い、エッチング法により所望の銅配線パターンが形成されたことを特徴とするフレキシブルプリント配線基板である。
本発明の第9の発明は、前記パターン形成された23μm以上のピッチの端子間に直流電圧40Vを印加し、85℃−85%R.H.の環境下で、恒温恒湿バイアス試験(HHBT試験)を行った場合、前記端子間抵抗が1000時間以上10Ω以上であることを特徴とするフレキシブルプリント配線基板である。
本発明の第10の発明は、絶縁体フィルムの少なくとも片面に、接着剤を介さずに乾式めっき法により直接下地金属層を形成し、該下地金属層上に所望の層厚の銅導体層を形成する2層フレキシブル基板の製造方法であって、前記乾式めっき法による下地金属層の形成は、窒素濃度が0.5〜10体積%のアルゴンと窒素の混合ガス雰囲気下で行われることを特徴とする2層フレキシブル基板の製造方法である。
本発明の第11の発明は、得られた下地金属層は、窒素原子を0.5〜4.8原子%固溶したニッケル−クロムまたはニッケル−クロム−モリブデンを主として含有する結晶質であり、且つ該下地金属層の結晶質は、fcc構造の(111)面と(200)面の配向度指数比が0.1≦K(200)/K(111)≦21.0の範囲にあることを特徴とする第10の発明記載の2層フレキシブル基板の製造方法、より詳細には、絶縁体フィルムの少なくとも片面に、接着剤を介さずに乾式めっき法により直接下地金属層を形成し、該下地金属層上に所望の層厚の銅導体層を形成する2層フレキシブル基板の製造方法であって、前記乾式めっき法による下地金属層の形成は、窒素濃度が0.5〜10体積%のアルゴンと窒素の混合ガス雰囲気下で行われ、得られた下地金属層は、窒素原子を0.5〜4.8原子%固溶したニッケル−クロムまたはニッケル−クロム−モリブデンを主として含有する結晶質であり、且つ該下地金属層の結晶質は、fcc構造の(111)面と(200)面の配向度指数比が0.1≦K(200)/K(111)≦21.0の範囲にあることを特徴とする2層フレキシブル基板の製造方法である。
本発明の第12の発明は、前記下地金属層は、主として窒素がクロム近傍に存在している状態であり、XPS状態分析で化学結合エネルギーが396.4〜396.8eVおよび397.2〜397.4eVの位置にピークが存在することを特徴とする第10の発明記載の2層フレキシブル基板の製造方法である。
本発明の第13の発明は、前記下地金属層の単位格子体積は、窒素が固溶していない状態と比較して100.0〜104.5%の範囲にあることを特徴とする第10の発明記載の2層フレキシブル基板の製造方法である。
本発明の第14の発明は、前記銅導体層は、fcc構造の(111)面と(200)面の配向度指数比が0.01≦K(200)/K(111)≦7.0の範囲にあることを特徴とする第10の発明記載の2層フレキシブル基板の製造方法である。
本発明の第15の発明は、前記絶縁体フィルムが、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、ポリフィニレンサルファイド系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルム、液晶ポリマー系フィルムから選ばれた少なくとも1種以上の樹脂フィルムであることを特徴とする第10の発明記載の2層フレキシブル基板の製造方法である。
本発明の第16の発明は、前記乾式めっき法は、真空蒸着法、スパッタリング法、またはイオンプレーティング法のいずれかであることを特徴とする第10の発明記載の2層フレキシブル基板の製造方法である。
本発明に係る2層フレキシブル基板によれば、密着性が高く、高い耐熱性を有する2層フレキシブル基板を得ることができ、狭幅、狭ピッチの配線部を持ったフレキシブル配線板にも適用できることから、工業的に有用である。
以下、本発明について詳細に説明する。
1)2層フレキシブル基板
本発明に係る2層フレキシブル基板は、絶縁体フィルムの少なくとも片面に、接着剤を介さずに乾式めっき法により直接下地金属層を形成し、該下地金属層上に所望の層厚の銅導体層を形成する2層フレキシブル基板において、前記下地金属層は、窒素原子を0.5〜4.8原子%固溶したニッケル−クロムまたはニッケル−クロム−モリブデンを主として含有する結晶質であることを特徴としている。
上記構成を用いることにより、密着性が高く、高い耐熱性を有する銅導体層を形成した2層フレキシブル基板を得ることができる。
ここで、本発明に用いられる下地金属層は、乾式めっき法で得られたニッケル−クロムまたはニッケル−クロム−モリブデンを主として含有する結晶質であって、該下地金属層に固溶している窒素原子は0.5〜4.8原子%であることが必要である。下地金属層に固溶している窒素原子が0.5原子%未満であると、窒素原子の固溶効果が現れないため、150℃耐熱密着強度および180℃耐熱密着強度が低下して好ましくなく、また、窒素原子が4.8原子%を超えると結晶性が低下してくることが認められ、因果関係は不明であるが、180℃耐熱密着強度が低下して好ましくない。
また、本発明に用いられる下地金属層の結晶質は、fcc構造の(111)面と(200)面の配向度指数比が0.1≦K(200)/K(111)≦21.0の範囲にあることが好ましい。fcc構造の(111)面と(200)面の配向度指数比K(200)/K(111)が0.1未満であると、150℃耐熱密着強度および180℃耐熱密着強度が低下して好ましくなく、また、fcc構造の(111)面と(200)面の配向度指数比K(200)/K(111)が21.0を超えると、180℃耐熱密着強度が低下して好ましくない。
ここで、配向度指数K(200)、K(111)は、それぞれ、従来技術では絶縁体フィルムの表面改質等による表面粗さ等の変化の影響を受けることが知られていたわけであるが、本発明では表面改質を行っていない場合でも、下地金属層の成膜雰囲気によって配向度指数が異なっていることに着目し、本明細書においては、絶縁体フィルム表面上に形成された下地金属層について配向度指数を測定している。
尚、K(200)はX線回折(以下、XRDと記す場合がある)測定より得られたfcc構造の(200)面のピークから求めたWillsonの配向度指数、K(111)はfcc構造の(111)面から求めたWillsonの配向度指数を示している。
更に、本発明に用いられる下地金属層の層厚は、3nm以上50nm以下であることが好ましい。下地金属層の層厚が3nm未満であると、その後の処理工程を経ても下地金属層の長期的な密着性に問題が生じてしまい、一方、該下地金属層の層厚が、50nmを超えると、配線部の加工に際して下地金属層の除去が困難となり、更には、ヘヤークラックや反りなどを生じて密着強度が低下する場合があり好ましくない。
また、本発明に用いられる下地金属層の組成がニッケル−クロムを主として含有する下地金属層の場合にあっては、金属層中のクロムの割合が12〜22原子%であることが、耐熱性や耐食性の観点から好ましい。クロムの割合が12原子%未満であると耐熱性が低下してしまい、一方、クロムの割合が22原子%を超えると配線部の加工に際して下地金属層の除去が困難となるので好ましくない。
更に、通常ニッケル基の合金ターゲットの場合、ニッケルの割合が93%より大きいとスパッタリングターゲット自体が強磁性体となってしまい、マグネトロンスパッタリングで成膜する場合には、成膜スピードが低下してしまうため好ましくない。但し、本構成のターゲット組成では、ニッケル量は93%以下となるため、マグネトロンスパッタリング法を用いて成膜した場合でも良好な成膜レートを得ることができる。
このニッケル−クロム合金を主として含有する下地金属層の層厚は、15〜50nmであることが好ましい。ここで、該ニッケル−クロム合金に耐熱性や耐食性を向上する目的で、さらに遷移金属元素を目的特性に合わせて適宜添加することもできる。
更に、本発明に用いられる下地金属層の組成がニッケル−クロム−モリブデンを主として含有する下地金属層の場合にあっては、クロムの割合が4〜22重量%、モリブデンの割合が5〜40重量%で残部がニッケルであることが好ましい。
先ず、クロムの割合が4〜22重量%であることは、熱劣化によって耐熱ピール強度が著しく低下することを防止するために必要である。そして、クロムの割合が4重量%よりも低下すると、耐熱ピール強度が熱劣化で著しく低下することを防止できなくなるため好ましくない。また、クロムの割合が22重量%よりも多くなると、エッチングが難しくなってくるので好ましくない。このため、クロムの場合、より好ましいのは、4〜15重量%であり、特に好ましいのは5〜12重量%である。
次に、モリブデンの割合は、5〜40重量%であることが、耐食性、絶縁信頼性の向上のために必要である。モリブデンの割合が5重量%よりも少ないと、添加効果が現れず、耐食性、絶縁信頼性の向上が見られないため好ましくない。また、モリブデンの割合が40重量%を超えると、耐熱ピール強度が極端に低下する傾向にあるため好ましくない。
更に、通常ニッケル基の合金ターゲットの場合、ニッケルの割合が93%より大きいとスパッタリングターゲット自体が強磁性体となってしまい、マグネトロンスパッタリングで成膜する場合には、成膜スピードが低下してしまうため好ましくない。但し、本構成のターゲット組成では、ニッケル量は93%以下となるため、マグネトロンスパッタリング法を用いて成膜した場合でも良好な成膜レートを得ることができる。
ところで、該ニッケル−クロム−モリブデン合金に耐熱性や耐食性を向上する目的で遷移金属元素を目的特性に合わせて適宜添加することが可能である。
また、該下地金属層には、該ニッケル−クロム−モリブデン合金以外に、ターゲット作製時に取り込まれるなどして含まれる1重量%以下の不可避不純物が存在していても良い。
このニッケル−クロム−モリブデンを主として含有している下地金属層の膜厚は、3〜50nmの範囲が好ましい。該膜厚が3nmよりも薄いと、配線加工を行う時のエッチング液が染み込み配線部が浮いてしまう等により配線ピール強度が著しく低下するなどの問題が発生するため、好ましくない。また、該膜厚が50nmよりも厚くなると、エッチングを行うことが難しくなるため、好ましくない。
本発明の2層フレキシブル基板は、絶縁体フィルムの少なくとも片面に、接着剤を介さずに乾式めっき法により直接下地金属層を形成し、該下地金属層上に所望の層厚の銅導体層を形成する2層フレキシブル基板であり、乾式めっき法により雰囲気がアルゴンと窒素の混合ガス雰囲気下で下地金属層が形成される。
そして、本発明は、上記製造方法で形成されることから、前記下地金属層は主として窒素がクロム近傍に存在している状態であり、X線光電子分光法(以下、XPSと記す場合がある)の状態分析により化学結合エネルギーが396.4〜396.8eV付近にCrNのピークが、および397.2〜397.4eV付近にCrNの位置にピークが存在することとなる。
また、前記下地金属層の単位格子体積は、窒素が固溶していない状態と比較して100.0〜104.5%の範囲であることが好ましい。下地金属層の単位格子体積が100.0%未満では、窒素が全く固溶していないこととなるため好ましくなく、また、下地金属層の単位格子体積が104.5%を超えると、150℃耐熱密着強度および180℃耐熱密着強度が低下するため好ましくないからである。
ここで、単位格子体積は、XRD測定で得られたfcc構造の(111)面もしくは(200)面のピーク位置から面間隔を求め、単位格子体積を算出した。
さらに、本発明に用いられる絶縁体フィルムとしては、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、ポリフィニレンサルファイド系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルム、液晶ポリマー系フィルムから選ばれた少なくとも1種以上の樹脂フィルム、が挙げられるが、ポリイミド系のフィルムは、はんだリフロー等の高温接続が必要な用途にも使用できる点で好ましい。
また、上記絶縁体フィルムの厚さは、25〜75μmの範囲にあることが好適である。例えば、厚さが25μm未満であると薄すぎてハンドリング性が悪く、75μmを超えると折り曲げ性が低下するためである。
尚、ガラス繊維等の無機質材料はレーザー加工やケミカルエッチングの障害となるので、無機質材料を含有する基板は使用しないことが望ましい。
本発明に用いられる乾式めっき法には、真空蒸着法、スパッタリング法、またはイオンプレーティング法のいずれかを用いることができる。
本発明の2層フレキシブル基板においては、該下地金属層上に、更に銅皮膜層を乾式めっき法により形成することができる。
また、銅皮膜層を乾式めっき法で形成した後、更に該銅皮膜層の上に湿式めっき法で銅層を積層形成することもできる。
前記下地金属層の配向度指数が上記の範囲で変化した場合、該下地金属層上に形成される銅導体層の配向度指数も影響を受け変化するため、銅導体層はfcc構造の(111)面と(200)面の配向度指数比が0.01≦K(200)/K(111)≦7.0の範囲となっている。
乾式めっき法は、前記したとおり、真空蒸着法、スパッタリング法、またはイオンプレーティング法のいずれかであるが、湿式めっき法と比べると成膜速度が遅いこともあり、銅皮膜層を比較的薄く形成する場合に適している。一方、乾式めっき法で銅皮膜層を形成した後、該銅皮膜層の上に湿式めっき法で銅層を積層形成することは比較的厚い銅導体層を形成することに適している。
2)2層フレキシブル基板の製造方法
以下、本発明の2層フレキシブル基板の製造方法を詳述する。
本発明においては、上記したようにポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、ポリフェニレンサルファイド系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルム、液晶ポリマー系フィルムから選ばれた少なくとも1種以上の樹脂フィルムである絶縁体フィルムの片面又は両面に、接着剤を介さずに直接下地金属層を形成し、該下地金属層上に所望の層厚の銅導体層を形成する。
該フィルムは通常水分を含んでおり、乾式めっき法によりニッケル−クロム合金を主として含有する下地金属層を形成する前に、大気乾燥あるいは真空乾燥を行い、フィルム中に存在する水分を取り去っておく必要がある。これが不十分であると、下地金属層との密着性が悪くなってしまう。
乾式めっき法によりニッケル−クロムまたはニッケル−クロム−モリブデンを主として含有する下地金属層を形成する場合、例えば、ロールトウロールの巻取式スパッタリング装置を用い下地金属層を形成する場合には、下地金属層の組成を有するターゲットをスパッタリング用カソードに装着する。
そして、フィルムをセットしたスパッタリング装置内を真空排気後、窒素濃度が0.5〜10体積%の窒素とアルゴンの混合ガスを導入し、装置内を1.3Pa程度に保持し、さらに装置内の巻取巻出ロールに装着した絶縁体フィルムを、例えば、毎分3m程度の速さで搬送しながら、カソードに接続したスパッタリング用直流電源より電力を供給しスパッタリング放電を開始し、フィルム上にニッケル−クロムまたはニッケル−クロム−モリブデンを主として含有する下地金属層をフィルム上に形成する。
同様にして、銅ターゲットをスパッタリング用カソードに装着したスパッタリング装置を用い、下地金属層が形成された絶縁体フィルム上に銅導体層を成膜する。この時、下地金属層と銅皮膜層は同一真空室内で連続して形成することが好ましい。下地金属層を形成後、フィルムを大気中に取り出し、他のスパッタリング装置を用いて銅皮膜層を形成する場合は、銅皮膜層成膜前に脱水分を十分に行っておく必要がある。
また、銅皮膜層を、乾式めっき法で形成した後、該銅皮膜層の上に湿式めっき法で銅層を形成する場合は、例えば、無電解銅めっき処理を行うが、これは基板全体に無電解めっき銅層を形成させることによって、粗大ピンホールが存在する絶縁体フィルムであっても、フィルム露出面を覆って基板面全体を良導体化し、これによってピンホールの影響を受けることがないように行われるものである。
なお、この無電解銅めっき液によるめっき銅層の層厚は、基板面におけるピンホールによる欠陥修復が可能でかつ電気銅めっき液処理を施す際に、電気銅めっき液によって溶解されない程度の層厚であればよく、0.01〜1.0μmの範囲であることが好ましい。
このようにして無電解めっき銅層を形成させた基板は、最終的に所望の層厚の導体層が形成されるように二次電気銅めっき処理を施すことにより、下地金属層形成時に発生した大小様々なピンホールによる影響を受けない良好で皮膜層の密着度の高い2層フレキシブル基板を得ることができる。なお、本発明において行われる電気銅めっき処理は、一次、二次ともに常法による電気銅めっき法における諸条件を採用すればよい。
このようにして下地金属層上に形成された銅皮膜層の層厚は下地金属層を含めて厚くとも12μm以下にする必要がある。
尚、本発明に係る2層フレキシブル基板の製造方法は、上述のように、絶縁体フィルムの表面改質をすることなく、窒素導入によるバリアー性のアップの影響、即ち、下地金属層中に窒素を所定量導入することにより、X線回折強度比を変化させ、密着(耐熱)力の向上を図っている点で、絶縁体フィルムの表面をアルカリにより改質することによるアンカー効果の影響、即ち、表面改質度合いによりX線回折強度比を変化させ、密着(耐熱)力の向上を図っている従来技術(特許文献1等参照)とは、決定的に異なるものである。
3)フレキシブルプリント配線基板
以下、本発明のフレキシブル配線基板について記述する。
本発明のフレキシブル配線基板は前記フレキシブル基板を用い、エッチング法により所望の銅配線パターンが形成されているフレキシブル配線基板である。
エッチング方法は、塩化第二鉄、塩化第二銅、過硫酸アンモニウムから選択された液により銅皮膜層をエッチング除去する1段目の工程と、塩酸と硫酸からなるエッチング液を用いて窒素原子が固溶したニッケル−クロムまたはニッケル−クロム−モリブデンを主成分とする下地金属層をエッチング除去する2段目の工程からなる。該フレキシブル基板の下地金属層は窒素が固溶しているため、塩化第二鉄、塩化第二銅、過硫酸アンモニウムなどのエッチング液では除去できないため塩酸と硫酸からなるエッチング液によるエッチングが必要である。
また前記フレキシブルプリント配線基板は、直流電圧40Vを、23μm以上のピッチの前記パターン形成された端子間に印加し、85℃−85%R.H.の環境下で、恒温恒湿バイアス試験(HHBT試験)を行った場合、1000時間以上前記端子間抵抗が10Ω以上であることを特徴とするフレキシブルプリント配線基板である。
[実施例]
次に、本発明の実施例を比較例と共に説明する。 先ず、ピール強度の測定方法は、IPC−TM−650、NUMBER2.4.9に準拠した方法で行った。ただし、リード幅は1mmとし、ピールの角度は90°とした。リードはサブトラクティブ法あるいはセミアディティブ法で形成した。
また、耐熱性の指標としては、1mmのリードフィルムを形成したフィルム基材を、150℃のオーブンに168時間放置し、取り出した後室温になるまで放置した後ものと、さらに過酷な条件での耐熱性の指標として180℃のオーブンに240時間放置し、取り出した後室温になるまで放置した後のものとを、90°ピール強度を評価することで行った。
絶縁信頼性試験であるHHBT試験の測定は、JPCA−ET04に準拠し、サブトラクティブ法またはセミアディティブ法によって塩化第二鉄で銅皮膜層をエッチング除去し、塩酸を8〜12重量%、硫酸を13〜17重量%含有するエッチング液を用いて下地金属層のエッチング除去してパターン形成した試験片を用い、DC40Vを端子間に印加し、85℃85%RH環境下で、1000時間抵抗を観察する。端子間抵抗が10Ω以下となった時点で不良と判断し、1000時間経過後も10Ω以上であれば合格と判断した。
配向度指数比K(200)/K(111)は、XRD測定により得られた面心立方格子fcc構造の(111)面と(200)面の回折ピークからWillson配向度指数K(200)およびK(111)を算出することにより求めた。
また、単位格子体積の算出にはXRD測定で得られたfcc構造の(111)面もしくは(200)面のピークを用い、Kα1−Kα2分離処理を施し得られたKα1ピーク位置を用いた。得られたピーク位置から面間隔を求め、単位格子体積を算出した。
厚さ38μmのポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製、登録商標「カプトン150EN」)の片面に下地金属層の第1層として20原子%Cr−Ni合金ターゲット(住友金属鉱山(株)製)を用い、2%N−Ar雰囲気中で直流スパッタリング法により成膜速度0.7nm/secで20Cr−Ni合金下地金属層を成膜した。
別途同条件で成膜した一部を透過型電子顕微鏡(TEM:日立製作所(株)製)を用いて層厚を測定したところ18nmであった。
また、X線光電子分光法(XPS:VG−Scientific製)を用いて下地金属層中の窒素量を測定したところ2原子%であった。また、化学結合エネルギーが396.4〜396.8eV付近および397.2〜397.4eV付近にピークが見られた。
上記NiCr膜を成膜したフィルム上に、さらにその上に第2層として、Cuターゲット(住友金属鉱山(株)製)を用いて、スパッタリング法により銅皮膜層を100nmの厚さに形成し、電気めっきで8μmまで成膜した。
得られた2層フレキシブル基板の初期ピール強度は572N/m、150℃耐熱ピール強度は501N/m、180℃耐熱ピール強度は203N/mであった。
また、下地金属層の配向度指数比K(200)/K(111)は0.3、銅皮膜層の配向度指数比K(200)/K(111)は0.01であった。さらに下地金属層の単位格子体積は44.655×10nmであった。
得られた導電性金属層である銅層の表面に、ドライフィルムをラミネートして感光性レジスト膜を形成後、露光・現像して、配線ピッチが28μm(ライン幅;14μm、スペース幅;14μm)、および、23μm(ライン幅:11μm、スペース幅:12μm)となるように櫛歯試験片を形成し、このパターンをマスキング材として、銅層を第二鉄溶液40°Be(ボーメ)を用いてエッチングし、さらに酸性エッチング液CH−1920(メック(株)製)に50℃、2分間浸漬した後、レジストを除去して試験片を作製した(サブトラクティブ法)。
また、回路エッチングを行った後に、錫めっき処理工程を設け、回路上に錫めっきを行った。錫めっきには、錫めっき液としてシプレー・ファーイースト(株)製のLT−34を用い、溶液温度75℃で約0.6μm相当をめっきし、該サンプルを150℃、1時間熱処理した。その後、絶縁信頼性試験を3サンプルについて行ったが、いずれも試験後の抵抗が10Ω以上であった。
厚さ38μmのポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製、登録商標「カプトン150EN」)の片面に下地金属層の第1層として20原子%Cr−Ni合金ターゲット(住友金属鉱山(株)製)を用い、5%N−Ar雰囲気中で直流スパッタリング法により成膜速度0.7nm/secで20Cr−Ni合金下地金属層を成膜した。
別途同条件で成膜した一部を透過型電子顕微鏡(TEM:日立製作所(株)製)を用いて層厚を測定したところ18nmであった。また、X線光電子分光法(XPS:VG−Scientific製)を用いて下地金属層中の窒素量を測定したところ4原子%であった。また、化学結合エネルギーが396.4〜396.8eV付近および397.2〜397.4eV付近にピークが見られた。
上記NiCr膜を成膜したフィルム上に、さらにその上に第2層として、Cuターゲット(住友金属鉱山(株)製)を用いて、スパッタリング法により銅皮膜層を100nmの厚さに形成し、電気めっきで8μmまで成膜した。
得られた2層フレキシブル基板の初期ピール強度は567N/m、150℃耐熱ピール強度は507N/m、180℃耐熱ピール強度は201N/mであった。また、下地金属層の配向度指数比K(200)/K(111)は10.9、銅皮膜層の配向度指数比K(200)/K(111)は2.08であった。さらに下地金属層の単位格子体積は45.783×10nmであった。
得られた導電性金属層である銅層の表面に、ドライフィルムをラミネートして感光性レジスト膜を形成後、露光・現像して、配線ピッチが28μm(ライン幅;14μm、スペース幅;14μm)および、23μm(ライン幅:11μm、スペース幅:12μm)となるように櫛歯試験片を形成し、このパターンをマスキング材として、銅層を第二鉄溶液40°Be(ボーメ)を用いてエッチングし、さらに酸性エッチング液CH−1920(メック(株)製)に50℃、2分間浸漬した後、レジストを除去して試験片を作製した(サブトラクティブ法)。
また、回路エッチングを行った後に、錫めっき処理工程を設け、回路上に錫めっきを行った。錫めっきには、錫めっき液としてシプレー・ファーイースト(株)製のLT−34を用い、溶液温度75℃で約0.6μm相当をめっきし、該サンプルを150℃、1時間熱処理した。その後、絶縁信頼性試験を3サンプルについて行ったが、いずれも試験後の抵抗が10Ω以上であった。
厚さ38μmのポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製、登録商標「カプトン150EN」)の片面に下地金属層の第1層として20原子%Cr−Ni合金ターゲット(住友金属鉱山(株)製)を用い、8%N−Ar雰囲気中で直流スパッタリング法により成膜速度0.7nm/secで20Cr−Ni合金下地金属層を成膜した。
別途同条件で成膜した一部を透過型電子顕微鏡(TEM:日立製作所(株)製)を用いて層厚を測定したところ18nmであった。また、X線光電子分光法(XPS:VG−Scientific製)を用いて下地金属層中の窒素量を測定したところ4.8原子%であった。また、化学結合エネルギーが396.4〜396.8eV付近および397.2〜397.4eV付近にピークが見られた。
上記NiCr膜を成膜したフィルム上に、さらにその上に第2層として、Cuターゲット(住友金属鉱山(株)製)を用いて、スパッタリング法により銅皮膜層を100nmの厚さに形成し、電気めっきで8μmまで成膜した。
得られた2層フレキシブル基板の初期ピール強度は573N/m、150℃耐熱ピール強度は531N/m、180℃耐熱ピール強度は200N/mであった。また、下地金属層の配向度指数比K(200)/K(111)は20.1、銅皮膜層の配向度指数比K(200)/K(111)は5.86であった。さらに下地金属層の単位格子体積は46.415×10nmであった。
得られた導電性金属層である銅層の表面に、ドライフィルムをラミネートして感光性レジスト膜を形成後、露光・現像して、配線ピッチが28μm(ライン幅;14μm、スペース幅;14μm)および、23μm(ライン幅:11μm、スペース幅:12μm)となるように櫛歯試験片を形成し、このパターンをマスキング材として、銅層を第二鉄溶液40°Be(ボーメ)を用いてエッチングし、さらに酸性エッチング液CH−1920(メック(株)製)に50℃、2分間浸漬した後、レジストを除去して試験片を作製した(サブトラクティブ法)。
また、回路エッチングを行った後に、錫めっき処理工程を設け、回路上に錫めっきを行った。錫めっきには、錫めっき液としてシプレー・ファーイースト(株)製のLT−34を用い、溶液温度75℃で約0.6μm相当をめっきし、該サンプルを150℃、1時間熱処理した。その後、絶縁信頼性試験を3サンプルについて行ったが、いずれも試験後の抵抗が10Ω以上であった。
(比較例1)
厚さ38μmのポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製、登録商標「カプトン150EN」)の片面に下地金属層の第1層として20原子%Cr−Ni合金ターゲット(住友金属鉱山(株)製)を用い、Ar雰囲気中で直流スパッタリング法により成膜速度0.7nm/secで20Cr−Ni合金下地金属層を成膜した。
別途同条件で成膜した一部を透過型電子顕微鏡(TEM:日立製作所(株)製)を用いて層厚を測定したところ18nmであった。また、X線光電子分光法(XPS:VG−Scientific製)を用いて下地金属層中の窒素量を測定したところ0.1原子%未満であった。また、化学結合エネルギーが396.4〜396.8eV付近および397.2〜397.4eV付近にピークは見られなかった。
上記NiCr膜を成膜したフィルム上に、さらにその上に第2層として、Cuターゲット(住友金属鉱山(株)製)を用いて、スパッタリング法により銅皮膜層を100nmの厚さに形成し、電気めっきで8μmまで成膜した。
得られた2層フレキシブル基板の初期ピール強度は584N/m、150℃耐熱ピール強度は425N/m、180℃耐熱ピール強度は127N/mであった。また、下地金属層の配向度指数比K(200)/K(111)は0、銅皮膜層の配向度指数比K(200)/K(111)は0であった。さらに下地金属層の単位格子体積は44.433×10nmであった。
得られた導電性金属層である銅層の表面に、ドライフィルムをラミネートして感光性レジスト膜を形成後、露光・現像して、配線ピッチが28μm(ライン幅;14μm、スペース幅;14μm)および、23μm(ライン幅:11μm、スペース幅:12μm)となるように櫛歯試験片を形成し、このパターンをマスキング材として、銅層を第二鉄溶液40°Be(ボーメ)を用いてエッチングし、さらに酸性エッチング液CH−1920(メック(株)製)に50℃、2分間浸漬した後、レジストを除去して試験片を作製した(サブトラクティブ法)。
また、回路エッチングを行った後に、錫めっき処理工程を設け、回路上に錫めっきを行った。錫めっきには、錫めっき液としてシプレー・ファーイースト(株)製のLT−34を用い、溶液温度75℃で約0.6μm相当をめっきし、該サンプルを150℃、1時間熱処理した。その後、絶縁信頼性試験を3サンプルについて行ったが、いずれも試験後の抵抗が10Ω以下になりショート不良となった。
(比較例2)
厚さ38μmのポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製、登録商標「カプトン150EN」)の片面に下地金属層の第1層として20原子%Cr−Ni合金ターゲット(住友金属鉱山(株)製)を用い、10%N−Ar雰囲気中で直流スパッタリング法により成膜速度0.7nm/secで20Cr−Ni合金下地金属層を成膜した。
別途同条件で成膜した一部を透過型電子顕微鏡(TEM:日立製作所(株)製)を用いて層厚を測定したところ18nmであった。また、X線光電子分光法(XPS:VG−Scientific製)を用いて下地金属層中の窒素量を測定したところ5原子%であった。また、化学結合エネルギーが396.4〜396.8eV付近および397.2〜397.4eV付近にピークが見られた。
上記NiCr膜を成膜したフィルム上に、さらにその上に第2層として、Cuターゲット(住友金属鉱山(株)製)を用いて、スパッタリング法により銅皮膜層を100nmの厚さに形成し、電気めっきで8μmまで成膜した。
得られた2層フレキシブル基板の初期ピール強度は553N/m、150℃耐熱ピール強度は480N/m、180℃耐熱ピール強度は131N/mであった。また、下地金属層の配向度指数比K(200)/K(111)は22.3、銅皮膜層の配向度指数比K(200)/K(111)は8.45であった。さらに下地金属層の単位格子体積は46.897×10nmであった。
得られた導電性金属層である銅層の表面に、ドライフィルムをラミネートして感光性レジスト膜を形成後、露光・現像して、配線ピッチが28μm(ライン幅;14μm、スペース幅;14μm)および、23μm(ライン幅:11μm、スペース幅:12μm)となるように櫛歯試験片を形成し、このパターンをマスキング材として、銅層を第二鉄溶液40°Be(ボーメ)を用いてエッチングし、さらに酸性エッチング液CH−1920(メック(株)製)に50℃、2分間浸漬した後、レジストを除去して試験片を作製した(サブトラクティブ法)。
また、回路エッチングを行った後に、錫めっき処理工程を設け、回路上に錫めっきを行った。錫めっきには、錫めっき液としてシプレー・ファーイースト(株)製のLT−34を用い、溶液温度75℃で約0.6μm相当をめっきし、該サンプルを150℃、1時間熱処理した。その後、絶縁信頼性試験を3サンプルについて行ったが、いずれも試験後の抵抗が10Ω以上であった。
上記実施例、比較例の結果を図1にまとめて示す。また、下地金属層のXPSの測定結果について図2に示す。
「評価」
実施例1〜3の2層フレキシブル基板においては、絶縁体フィルム上に乾式めっき法により直接形成された下地金属層が、該下地金属層を形成する際の雰囲気がアルゴンと窒素の混合ガス雰囲気下であって、窒素濃度が本発明の効果が現れる好適な範囲にあり、得られる前記下地金属層は、結晶質であり、窒素原子が金属層中に、本発明の効果が現れる好適な範囲で固溶しており、なおかつ該下地金属層が、fcc構造の(111)面と(200)面の配向度指数比で0.1≦K(200)/K(111)≦21.0となることを満たしており、150℃耐熱ピール強度、180℃耐熱ピール強度とも優れていることがわかる。
また、絶縁信頼性試験においても、23μm以上のピッチで、1000時間経過後も10Ω以上の端子間抵抗を保持しており、優れていることがわかる。
一方、比較例1〜2の2層フレキシブル基板においては、絶縁体フィルム上に乾式めっき法により直接形成された下地金属層が、比較例1では、該下地金属層を形成する際の雰囲気がアルゴンのみであり、下地金属層の(200)配向は発現しておらず、結果として、150℃耐熱ピール強度、180℃耐熱ピール強度とも実施例に比べて劣ることがわかる。
また、比較例2では、アルゴンと窒素の混合ガス雰囲気下ではあるが窒素濃度が本発明の好適な範囲を外れて多く混合されており、得られる前記下地金属層のfcc構造の(111)面と(200)面の配向度指数比は大きくなっているが、150℃耐熱ピール強度は実施例に対し若干劣り、180℃耐熱ピール強度は明らかに劣っていることがわかる。
本発明による実施例と比較例の結果をまとめた表である。 本発明による実施例と比較例の下地金属層のXPS測定結果をまとめた図である。

Claims (16)

  1. 絶縁体フィルムの少なくとも片面に、接着剤を介さずに乾式めっき法により直接下地金属層を形成し、該下地金属層上に所望の層厚の銅導体層を形成する2層フレキシブル基板において、
    前記下地金属層は、窒素原子を0.5〜4.8原子%固溶したニッケル−クロムまたはニッケル−クロム−モリブデンを主として含有する結晶質であることを特徴とする2層フレキシブル基板。
  2. 前記下地金属層の結晶質は、fcc構造の(111)面と(200)面の配向度指数比が0.1≦K(200)/K(111)≦21.0の範囲にあることを特徴とする請求項1記載の2層フレキシブル基板。
  3. 前記下地金属層は、主として窒素がクロム近傍に存在している状態であり、XPS状態分析で化学結合エネルギーが396.4〜396.8eVおよび397.2〜397.4eVの位置にピークが存在することを特徴とする請求項1記載の2層フレキシブル基板。
  4. 前記下地金属層の単位格子体積は、窒素が固溶していない状態と比較して100.0〜104.5%の範囲にあることを特徴とする請求項1記載の2層フレキシブル基板。
  5. 前記銅導体層は、fcc構造の(111)面と(200)面の配向度指数比が0.01≦K(200)/K(111)≦7.0の範囲にあることを特徴とする請求項1記載の2層フレキシブル基板。
  6. 前記絶縁体フィルムは、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、ポリフィニレンサルファイド系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルム、液晶ポリマー系フィルムから選ばれた少なくとも1種以上の樹脂フィルムであることを特徴とする請求項1記載の2層フレキシブル基板。
  7. 前記乾式めっき法は、真空蒸着法、スパッタリング法、またはイオンプレーティング法のいずれかであることを特徴とする請求項1記載の2層フレキシブル基板。
  8. 前記フレキシブル基板を用い、エッチング法により所望の銅配線パターンが形成されたことを特徴とするフレキシブルプリント配線基板。
  9. 前記パターン形成された23μm以上のピッチの端子間に直流電圧40Vを印加し、85℃−85%R.H.の環境下で、恒温恒湿バイアス試験(HHBT試験)を行った場合、前記端子間抵抗が1000時間以上10Ω以上であることを特徴とする請求項8記載のフレキシブルプリント配線基板。




  10. 絶縁体フィルムの少なくとも片面に、接着剤を介さずに乾式めっき法により直接下地金属層を形成し、該下地金属層上に所望の層厚の銅導体層を形成する2層フレキシブル基板の製造方法であって、
    前記乾式めっき法による下地金属層の形成は、窒素濃度が0.5〜10体積%のアルゴンと窒素の混合ガス雰囲気下で行われることを特徴とする2層フレキシブル基板の製造方法。
  11. 得られた下地金属層は、窒素原子を0.5〜4.8原子%固溶したニッケル−クロムまたはニッケル−クロム−モリブデンを主として含有する結晶質であり、且つ該下地金属層の結晶質は、fcc構造の(111)面と(200)面の配向度指数比が0.1≦K(200)/K(111)≦21.0の範囲にあることを特徴とする請求項10記載の2層フレキシブル基板の製造方法。
  12. 前記下地金属層は、主として窒素がクロム近傍に存在している状態であり、XPS状態分析で化学結合エネルギーが396.4〜396.8eVおよび397.2〜397.4eVの位置にピークが存在することを特徴とする請求項10記載の2層フレキシブル基板の製造方法。
  13. 前記下地金属層の単位格子体積は、窒素が固溶していない状態と比較して100.0〜104.5%の範囲にあることを特徴とする請求項10記載の2層フレキシブル基板の製造方法。
  14. 前記銅導体層は、fcc構造の(111)面と(200)面の配向度指数比が0.01≦K(200)/K(111)≦7.0の範囲にあることを特徴とする請求項10記載の2層フレキシブル基板の製造方法。
  15. 前記絶縁体フィルムが、ポリイミド系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレン系フィルム、ポリフィニレンサルファイド系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルム、液晶ポリマー系フィルムから選ばれた少なくとも1種以上の樹脂フィルムであることを特徴とする請求項10記載の2層フレキシブル基板の製造方法。
  16. 前記乾式めっき法は、真空蒸着法、スパッタリング法、またはイオンプレーティング法のいずれかであることを特徴とする請求項10記載の2層フレキシブル基板の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5146397B2 (ja) * 2009-04-21 2013-02-20 住友金属鉱山株式会社 2層フレキシブル基板およびその製造方法
JP5436995B2 (ja) * 2009-09-14 2014-03-05 新光電気工業株式会社 配線基板及びその製造方法
JP5639258B2 (ja) 2011-03-01 2014-12-10 Jx日鉱日石金属株式会社 液晶ポリマーフィルムベース銅張積層板及びその製造方法
KR101669745B1 (ko) * 2012-04-24 2016-10-27 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 2층 플렉시블 배선용 기판 및 플렉시블 배선판 및 이들의 제조 방법
JP5835670B2 (ja) * 2012-04-26 2015-12-24 住友金属鉱山株式会社 プリント配線基板およびその製造方法
JP5769030B2 (ja) * 2012-04-26 2015-08-26 住友金属鉱山株式会社 金属化樹脂フィルムおよびその製造方法
JP6398596B2 (ja) * 2013-10-22 2018-10-03 住友金属鉱山株式会社 2層フレキシブル配線用基板及びそれを用いたフレキシブル配線板
JP6405615B2 (ja) * 2013-10-23 2018-10-17 住友金属鉱山株式会社 2層フレキシブル配線用基板およびその製造方法
TWI568865B (zh) 2013-10-23 2017-02-01 Sumitomo Metal Mining Co Layer 2 flexible wiring substrate and manufacturing method thereof, and two-layer flexible wiring board and manufacturing method thereof
JP6398175B2 (ja) * 2013-10-23 2018-10-03 住友金属鉱山株式会社 2層フレキシブル配線板およびその製造方法
KR102461189B1 (ko) * 2015-12-07 2022-10-28 에스케이넥실리스 주식회사 연성 동장 적층판 및 이를 이용한 인쇄회로 기판
WO2020071287A1 (ja) 2018-10-05 2020-04-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 銅張積層板、配線板、及び樹脂付き銅箔
JP7151758B2 (ja) * 2020-12-24 2022-10-12 住友金属鉱山株式会社 銅張積層板および銅張積層板の製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05259596A (ja) * 1992-03-12 1993-10-08 Toyo Metaraijingu Kk フレキシブルプリント配線用基板
JP2001151916A (ja) * 1999-11-30 2001-06-05 Oji Paper Co Ltd フレキシブルプリント配線用フィルム
JP2004031370A (ja) * 2002-06-07 2004-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd フレキシブルプリント回路基板及びその製造方法
JP2006303206A (ja) * 2005-04-21 2006-11-02 Teijin Ltd フレキシブルプリント回路用基板

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200704297A (en) * 2005-04-08 2007-01-16 3M Innovative Properties Co Flexible circuit substrate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05259596A (ja) * 1992-03-12 1993-10-08 Toyo Metaraijingu Kk フレキシブルプリント配線用基板
JP2001151916A (ja) * 1999-11-30 2001-06-05 Oji Paper Co Ltd フレキシブルプリント配線用フィルム
JP2004031370A (ja) * 2002-06-07 2004-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd フレキシブルプリント回路基板及びその製造方法
JP2006303206A (ja) * 2005-04-21 2006-11-02 Teijin Ltd フレキシブルプリント回路用基板

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