KR101396218B1

KR101396218B1 - 동장 적층판의 제조 방법, 그것에 사용하는 동박 및 동장 적층판의 라미네이트 장치

Info

Publication number: KR101396218B1
Application number: KR1020127018565A
Authority: KR
Inventors: 가이치로 나카무로; 도시유키 오노
Original assignee: 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2011-01-06
Publication date: 2014-05-19
Also published as: TW201146111A; TWI432113B; JP2011148192A; KR20120094138A; WO2011089930A1; CN102712138A

Abstract

굴곡성과 생산성이 모두 우수한 동장 적층판의 제조 방법, 그것에 사용하는 동박 및 동장 적층판의 라미네이트 장치를 제공한다. 동박과 수지층을 라미네이트법에 의해 가열 적층시키기 전에, 동박을 220 ∼ 280 ℃ 의 도달 온도까지 3 초 이내에 승온시키고, 또한 도달 온도에서 1 초 ∼ 5 초 유지하는 예비 가열을 실시한다.

Description

동장 적층판의 제조 방법, 그것에 사용하는 동박 및 동장 적층판의 라미네이트 장치 {METHOD FOR PRODUCING COPPER CLAD LAMINATE, COPPER FOIL USED THEREIN, AND LAMINATING APPARATUS FOR COPPER CLAD LAMINATE}

본 발명은, 전기 회로의 굴곡 부분에 바람직하게 사용되는 플렉시블 프린트 기판 (FPC：Flexible Printed Circuit) 에 사용되는 플렉시블 동첩 (銅貼) 적층판, 그것에 사용하는 동박 및 동장 적층판의 라미네이트 장치에 관한 것이다.

현재, 휴대 전화 등의 배선 중, 굴곡 부분에 사용되는 FPC 는 동박에 폴리이미드의 바니시를 도포하고, 열을 가해 건조, 경화시켜 적층판으로 하는 캐스트법으로 불리는 방법이나, 미리 접착력이 있는 열가소성 폴리이미드를 도포한 폴리이미드 필름과 동박을 중첩하고 가열 롤 등을 통해 압착시키는 라미네이트법으로 불리는 방법에 의해 제조되고 있다. 이들 방법에 의해 얻어진 플렉시블 동첩 적층판은 2 층 플렉시블 동첩 적층판으로 불리고 있다.

또한, 에폭시계 등의 접착제로 동박과 폴리이미드 필름을 접착시킨 3 층 플렉시블 동첩 적층판도 알려져 있다.

이들 FPC 용 동박으로서, 재결정 어닐링시켜 굴곡성을 부여하는 200 면의 I/I0 을 40 이상으로 한 기술이 알려져 있다 (특허문헌 1, 2).

또한, 본 발명자들은 라미네이트법에 의해 2 층 플렉시블 동첩 적층판을 제조할 때, 라미네이트 속도를 어느 정도 느리게 하여, 동박의 결정립 직경을 크게 하여, 굴곡성을 향상시키는 기술을 보고하고 있다 (특허문헌 3).

일본 공개특허공보 2001-323354호 (단락 0014) 일본 공개특허공보 평11-286760호 일본 공개특허공보 2009-292090호 (청구항 3)

그러나, 라미네이트법에 의해 제작한 CCL (Copper Clad Laminate：동장 적층판) 에서는, 동박의 (200) 방위에 대한 배향도가 높아지지 않아, 굴곡성이 저하된다는 문제가 발생하고 있다. 이것은 라미네이트법의 경우, 필름과 동박을 히트 롤로 압착시키기 때문에, 동박이 히트 롤에 의해 급속히 가열되어, (200) 방위에 대한 배향도가 높아지지 않기 때문이라고 생각된다.

또, 특허문헌 3 에 기재된 기술은, 라미네이트 속도를 어느 정도 느리게 함으로써, 라미네이트시에 동박을 천천히 가열하여, (200) 방위에 대한 배향도를 높이고 있지만, 라미네이트 속도를 느리게 하면 생산성이 저하된다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 굴곡성과 생산성이 모두 우수한 동장 적층판의 제조 방법, 그것에 사용하는 동박 및 동장 적층판의 라미네이트 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 동장 적층판의 제조 방법은, 동박과 수지층을 라미네이트법에 의해 가열 적층시키기 전에, 상기 동박을 220 ∼ 280 ℃ 의 도달 온도까지 3 초 이내에 승온시키고, 또한 상기 도달 온도에서 1 초 ∼ 5 초 유지하는 예비 가열을 실시한다.

본 발명의 동장 적층판의 제조 방법은, 동박과 수지층을 라미네이트법에 의해 가열 적층시키기 전에, 상기 동박에 대하여, 재결정립이 차지하는 면적률이 상기 동박 표면의 금속 조직에 있어서 10 ％ 이상 80 ％ 이하이고, 또한 상기 예비 가열 후의 상기 동박의 인장 강도가 상기 예비 가열 전의 인장 강도의 40 ∼ 90 ％ 가 되는 예비 가열을 실시한다.

상기 예비 가열을, 상기 가열 적층과 동일한 라인에서 실시하는 것이 바람직하다.

상기 예비 가열을, 상기 동박과 열원의 직접 접촉, 또는 열원으로부터의 복사열에 의해 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명의 동박은, 상기 동장 적층판의 제조 방법에 사용하는 동박으로서, 250 ℃ 로 유지된 열원에 1 초간 ∼ 5 초간 직접 접촉시켰을 때, 자체 표면의 금속 조직에 있어서 재결정립이 차지하는 면적률이 10 ∼ 80 ％ 가 되고, 또한 상기 접촉 후의 상기 동박의 인장 강도가 상기 접촉 전의 인장 강도의 40 ∼ 90 ％ 가 되고, 그 후에 350 ℃ 로 유지된 열원에 1 초간 ∼ 5 초간 직접 접촉시켰을 때, I/I0 (200) 이 60 이상이 된다. 또 재결정립이 차지하는 면적은 10 ∼ 80 ％ 이면 되는데, 보다 바람직하게는 40 ∼ 80 ％ 이다. 왜냐하면, 이 경우에는 350 ℃ 로 유지된 열원에 1 초간 ∼ 5 초간 직접 접촉시켰을 때의 I/I0 (200) 이 65 를 초과하여, 보다 높은 굴곡성이 얻어지기 때문이다.

본 발명의 동박에 있어서, Ag 및 Sn 의 군에서 선택되는 1 종 이상을 합계 0.05 질량％ 이하 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 동장 적층판의 라미네이트 장치는, 동박과 수지층을 연속적으로 적층시키는 동장 적층판의 라미네이트 장치로서, 상기 동박을 예비 가열하는 예비 가열 장치와, 상기 예비 가열 장치의 후단에 배치되어, 수지층과 상기 예비 가열된 동박을 가열 적층시키는 가열 프레스기를 구비하고 있다.

본 발명에 의하면, 굴곡성과 생산성이 모두 우수한 동장 적층판을 얻을 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 동장 적층판의 라미네이트 장치를 나타내는 도면이다.
도 2 는, 예비 가열에 의한 동박의 재결정률과 인장 강도비의 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 3 은, 예비 가열 후의 실시예 1 의 동박 조직의 현미경 사진을 나타내는 도면이다.
도 4 는, 예비 가열 후에 추가로 350 ℃ × 1 초 가열 후의 실시예 1 의 동박 조직의 현미경 사진을 나타내는 도면이다.

고굴곡성을 발휘하는 플렉시블 동첩 적층판을 얻기 위해서 중요한 점은, 적층판이 된 시점에서, 동박의 금속 조직을 굴곡성에 있어서 바람직한 상태로 재결정 시키는 것이다. 굴곡성에 가장 바람직한 금속 조직은, 입방체 방위가 매우 발달하고, 또한 결정립계가 적은, 바꿔 말하면 결정립이 큰 조직이다. 여기서 입방체 방위의 발달 정도는, 200 면의 X 선 회절 강도비 I/I0 (I：동박의 200 면의 회절 강도, I0：구리 분말의 200 면의 회절 강도) 의 크기로 나타낼 수 있고, 이 값이 클수록 입방체 방위가 발달되어 있는 것을 나타낸다.

한편, 플렉시블 동첩 적층판에 적층시키기 전의 동박 재료를, 미리 (200) 방위의 재결정에 적절한 온도 범위에서 충분히 어닐링시켜 두고, (200) 방위에 대한 배향도를 높여 두면 굴곡성은 양호해지지만, 재결정된 동박은 매우 부드럽기 때문에, 취급시에 접힘이나 주름이 발생되기 쉽다. 그 때문에, 라미네이트 장치에 장착하기 전의 동박 코일에서는, 동박에 어느 정도의 강도가 필요하고, (200) 방위에 대한 배향도를 충분히 높이는 것은 어렵다.

그래서, 동박을 예비 가열하여 부분적으로 재결정시켜, (200) 방위에 대한 배향도를 충분히 높인 후, 수지층과 라미네이트하면 CCL 에 굴곡성을 부여할 수 있다. 특히, 동박 코일을 연속 라미네이트 장치의 라인 상에서 예비 가열하고, 동일 라인 상에서 바로 수지층과 라미네이트하면, 동박의 강도를 고려하지 않고 라미네이트 전에 동박을 부분적으로 재결정시켜, (200) 방위에 대한 배향도를 향상시켜 굴곡성을 부여할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태에 관련된 동장 적층판의 제조 방법에 대해 설명한다. 또한, 본 발명에 있어서 ％ 란, 특별한 언급이 없는 한 질량％ (질량％) 를 나타내는 것으로 한다. 도 1 은, 본 발명의 동장 적층판의 라미네이트 장치 (1) 의 구성예를 나타낸다. 또한, 도 1 의 라미네이트 장치 (1) 는, 양면 CCL 용 장치인데, 먼저, 제 1 동박 (4) 에 바니시상의 수지 조성물 (2a) 을 도포하고, 경화시켜 수지층 (2) 을 형성한다. 그리고, 이 편면 CCL 의 수지층 (2) 면에, 제 2 동박 (6) 을 중첩하고 라미네이트 롤 (20, 21) 로 가열 적층시킨다.

따라서, 도 1 의 라미네이트 장치 (1) 에 있어서는, 제 2 동박 (6) 의 예비 가열이 본 발명의 대상이 된다.

도 1 에 있어서, 라미네이트 장치 (1) 는, 동박 (6) 을 예비 가열하는 1 쌍의 히트 롤 (예비 가열 장치) (30, 31) 과, 히트 롤 (30, 31) 의 후단에 배치된 1 쌍의 라미네이트 롤 (20, 21) (가열 프레스기) 을 구비하고 있다. 코일상의 동박 (6) 은 권취되어, 히트 롤 (30, 31) 에 의해 예비 가열된 직후에 (라미네이트 장치 (1) 의 동일 라인 상에서), 라미네이트 롤 (20, 21) 에 연속적으로 도입된다. 히트 롤 (30, 31) 과 라미네이트 롤 (20, 21) 은, 라미네이트 장치 (1) 의 동일 라인 상에 있다. 또, 히트 롤 (30, 31) 은 라미네이트 롤 (20, 21) 의 직전의 위치에 있다 (히트 롤 (30, 31) 과 라미네이트 롤 (20, 21) 사이에 다른 롤이 없다). 이 때문에, 동박의 강도를 고려하지 않고 히트 롤 (30, 31) 로 동박 (6) 을 충분히 예비 가열하여 재결정화시킨 후, 라미네이트 롤 (20, 21) 에 도입할 수 있다.

도 1 에 있어서의 동장 적층판의 제조 방법을 구체적으로 설명한다. 먼저, 코일상의 제 1 동박 (4) 을 연속적으로 권출하고, 그 편면에 어플리케이션 롤 (10, 11) 을 사용하여 바니시상의 수지 조성물 (2a) 을 연속적으로 도포한다. 이 수지 조성물 (2a) 은 경화 후에 수지층 (2) 이 된다. 다음으로, 수지 조성물 (2a) 을 도포한 제 1 동박 (4) 을 건조 장치 (15) 에 도입하고, 수지 조성물 (2a) 을 경화시킨다 (또는 반경화시킨다). 이와 같이 하여, 제 1 동박 (4) 의 편면에 수지층을 형성하여, 편면 동장 적층판을 얻는다. 여기서 제 1 공정이 종료된 후에 코일상으로 권취하고, 제 2 공정으로 진행되는 경우도 있다.

다음으로, 코일상의 제 2 동박 (6) 을 연속적으로 권출하고, 히트 롤 (30, 31) 로 220 ∼ 280 ℃ 의 도달 온도까지 3 초 이내에 승온시키고, 또한 이 도달 온도에서 1 초 ∼ 5 초 유지하는 예비 가열을 실시한다. 이로써, 제 2 동박 (6) 이 적당히 재결정화된 상태에서 라미네이트된다. 또 이 예비 가열은, 승온과 유지 온도의 조건이 상기 조건 범위에 포함되는 조건이면 단일 가열 장치로 실시해도 되고, 복수 가열 장치로 실시해도 된다.

여기서, 상기한 도달 온도에서의 유지 시간이 1 초 미만이면, 동박 (6) 의 재결정 집합 조직이 충분히 발달되지 않는다. 이것은 우선 방위가 성장하기 이전에, 랜덤으로 재결정립의 핵 생성이 일어나, 각각이 성장하기 때문이라고 생각된다. 상기한 도달 온도에서의 유지 시간을 1 초 이상으로 하면, 재결정되기 쉬운 우선 방위만을 핵 생성시킬 수 있고, 그 후의 라미네이트법에 의한 가열 적층시의 가열에 의해, 예비 가열에 의해 생성된 우선 방위의 핵을 성장시킬 수 있다. 한편, 유지 시간이 5 초를 초과하면 생산성이 저하된다.

또, 도달 온도가 220 ℃ 미만이면, 동박 (6) 의 재결정 집합 조직이 충분히 발달되지 않고, 또 유지 시간이 길어지기 때문에 생산성이 저하된다. 도달 온도가 280 ℃ 를 초과하면, 동박 전체가 재결정되어, 완전 연화에 가까워져 강도가 저하되어 가열 적층이 곤란해진다. 또한, 동박이 고온까지 단시간에 가열됨으로써, 우선 방위가 성장하기 전에 랜덤으로 재결정립의 핵 생성이 일어나, (200) 방위에 대한 배향도가 높아지지 않는다. 또, 도달 온도가 280 ℃ 를 초과하면, 동박 표면이 산화되어 에칭성이나 수지층과의 밀착성이 저하되거나, 동박 표면의 방청제가 휘발되어 보존성이 저하된다.

이 예비 가열에 의해, 동박 (6) 의 재결정률 (동박 (6) 표면의 금속 조직에 있어서, 재결정립이 차지하는 면적률) 이 10 ∼ 80 ％, 인장 강도가 예비 가열 전의 40 ∼ 90 ％ 로 조정된다. 여기서, 「인장 강도비」를 ((예비 가열 후의 인장 강도)/(예비 가열 전의 인장 강도)) × 100 으로 규정한다.

도 2 는, 예비 가열에 의한 동박의 재결정률과 인장 강도비의 관계를 모식적으로 나타낸다. 재결정률이 10 ％ 미만이면, 동박 (6) 의 재결정 집합 조직이 충분히 발달되지 않고, 재결정률이 80 ％ 를 초과하면 동박 전체가 재결정되어, 완전 연화에 가까워져 강도가 저하되어 가열 적층이 곤란해지다.

또, 인장 강도가 예비 가열 전의 90 ％ 를 초과하면, 재결정률도 10 ％ 미만이 되어 동박 (6) 의 재결정 집합 조직이 충분히 발달되지 않는다. 인장 강도가 예비 가열 전의 40 ％ 미만인 경우에는, 재결정률도 80 ％ 를 초과하여 동박 전체가 재결정되어, 완전 연화에 가까워진다.

예비 가열은, 라미네이트 롤 (20, 21) 등에 의한 가열 적층 (라미네이트 프레스) 과 별도 라인에서 실시해도 되고, 또 동일한 라인에서 실시해도 된다. 단, 예비 가열에 의해 동박의 강도가 대폭 저하되는 경우에는, 주름이나 접힘의 발생을 방지하기 위해서, 가열 적층과 예비 가열을 동일한 라인에서 실시하는 것이 바람직하다.

예비 가열의 방법은 특별히 제한되지 않지만, 동박과 열원의 직접 접촉, 또는 열원으로부터의 복사열에 의해 실시하는 것이 바람직하다. 이것은, 일반적으로 동박의 열처리에 사용되는 대류식 가열 장치 (어닐링로 등) 는, 재료의 승온 속도가 느려 소정의 열처리 조건을 얻기 어렵고, 또 설비가 대형화되기 때문에 라미네이트의 가열 프레스기와 동일 라인에 설치하는 것이 어렵기 때문이다.

동박과 열원의 직접 접촉법의 구체예로는, 상기한 히트 롤 (30, 31) 을 들 수 있다. 열원으로부터의 복사열법의 구체예로는, 적외선 가열 (IR 가열) 을 들 수 있다.

그리고, 예를 들어 350 ∼ 400 ℃ 로 가열된 라미네이트 롤 (20, 21) 사이에 수지층 (2) (이면에 제 1 동박 (4) 이 적층되어 있는 것) 및 제 2 동박 (6) 을 연속적으로 통박 (通箔) 한다. 이 때, 제 1 동박 (4) 의 수지층 (2) 측에 제 2 동박 (6) 을 맞추어 가열 적층 (라미네이트) 시켜, 양면 동장 적층판 (8) 을 얻는다. 양면 동장 적층판 (8) 은 적절히 코일에 권취된다.

본 발명의 동장 적층판 제조 방법에서 사용되는 동박 (제 2 동박 (6) 에 상당) 은, 250 ℃ 로 유지된 열원에 1 초간 ∼ 5 초간 직접 접촉시켰을 때, 자체 표면의 금속 조직에 있어서 재결정립이 차지하는 면적률이 10 ∼ 80 ％ 가 되고, 또한 상기 접촉 후의 상기 동박의 인장 강도가 상기 접촉 전의 인장 강도의 40 ∼ 90 ％ 가 되고, 그 후에 350 ℃ 로 유지된 열원에 1 초간 ∼ 5 초간 직접 접촉시켰을 때, I/I0 (200) 이 60 이상이 되는 특성을 갖는다.

250 ℃ 로 유지된 열원에 접촉 후의 동박의 특성은, 상기 예비 가열에 의해 얻어지는 특성을 나타내고 있다. 또, 350 ℃ 로 유지된 열원에 1 초간 ∼ 5 초간 직접 접촉시켰을 때의 특성은, 라미네이트에 의한 가열 적층시의 가열에 의해 얻어지는 특성을 나타내고 있고, I/I0 (200) 이 60 이상이면, 얻어진 CCL 의 굴곡성이 우수하다.

또, 본 발명의 동장 적층판 제조 방법에 사용되는 동박의 조성에 제한은 없는데, 터프 피치 구리 (JIS-1100), 무산소 구리 (JIS-1020) 및 이들에 Ag 및 Sn 의 군에서 선택되는 1 종 이상을 합계 0.05 질량％ 이하 함유하는 것이 바람직하다. Ag 및 Sn 의 군에서 선택되는 1 종 이상의 합계량이 0.05 질량％ 를 초과하면, 동박의 재결정을 방해하기 때문에, 예비 가열에 의해 소정의 조직이 얻어지지 않을 가능성이 있다.

동박의 재결정을 촉진시키기 위해서, 동박의 반연화 온도가 100 ℃ ∼ 200 ℃ 인 것이 바람직하다. 반연화 온도가 100 ℃ ∼ 140 ℃ 정도인 것이 더욱 바람직하다. 여기서 반연화 온도란, 30 분 어닐링 후의 강도가, 어닐링 전의 강도와 완전 재결정 상태에서의 강도의 중간값이 되는 어닐링 온도를 의미한다.

수지층 (2) 으로는, 폴리이미드；PET (폴리에틸렌테레프탈레이트) ；에폭시 수지, 페놀 수지 등의 열경화성 수지；포화 폴리에스테르 수지 등의 열가소성 수지를 사용할 수 있는데, 이들에 한정되지 않는다. 또, 이들 수지층의 성분을 용제에 녹인 바니시 (예를 들어, 폴리이미드의 전구체의 폴리아믹산 용액) 를 제 1 동박 (4) 의 편면에 도포하고, 가열함으로써 용매를 제거하고 반응 (예를 들어 이미드화 반응) 을 진행시켜, 경화시켜도 된다. 수지층 (2) 의 두께는, 예를 들어 1 ∼ 15 ㎛ 정도로 할 수 있다.

또, 수지층 (2) 으로서 필름상인 것을 사용하고, 이것을 제 1 동박 (4) 및/또는 제 2 동박 (6) 에 가열 적층시켜도 된다.

양면 CCL 용 동장 적층판의 라미네이트 장치로는, 상기한 바와 같이 동박 (4) 의 편면에 캐스트법에 의해 수지층 (2) 을 형성한 후, 이 수지층 (2) 면에 동박 (6) 을 맞추어 가열 적층시키는 장치 이외에, 수지 필름의 양면에 동박을 가열 적층시키는 장치로 해도 된다. 후자의 경우, 수지 필름의 양면에 2 장의 동박을 동시에 가열 적층시켜도 되고, 수지 필름의 편면에 제 1 동박을 가열 적층시킨 후, 제 2 동박을 가열 적층시켜도 된다. 이 경우, 제 1 동박 및 제 2 동박에 모두 예비 가열을 실시하는 예비 가열 장치를 형성하면 된다.

편면 CCL 용 동장 적층판의 라미네이트 장치로는, 수지 필름의 편면에 제 1 동박을 가열 적층시키는 장치를 들 수 있고, 동박에 예비 가열을 실시하는 예비 가열 장치를 형성한다.

또한, 수지 필름에 동박을 가열 적층시킬 때, 수지 필름측에 미리 접착층이 형성된 것을 사용하면 되는데, 접착층을 사용하지 않고 수지 필름과 동박을 가열 적층시켜도 된다. 또, 수지 필름과 접착층의 조성이 상이한 것은 3 층 CCL 이 되는데, 수지 필름과 접착층의 조성이 동일한 경우, 가열 적층 후에는 동박과 수지 필름이 적층된 2 층 CCL 이 된다.

실시예

＜동박＞

표 1 에 나타내는 조성의 잉곳을 제조하고, 열간 압연으로 10 ㎜ 전후까지 가공하고, 냉간 압연과 어닐링을 반복하여 제조하고, 냉간 압연 후에, 표 1 에 나타내는 조건으로 예비 가열을 실시한 것을 사용하였다. 예비 가열은 동박 (후술하는 굴곡성의 평가에서는 CCL) 을, 소정 온도로 가열한 2 장의 구리판 사이에 두고 실시하였다. 동박의 조성은 표에 나타내는 바와 같다. 동박은 99 ％ 의 최종 가공도로 압연하여, 두께 18 ㎛ 로 하였다. 예비 가열 후의 박의 편면에 화학 처리 (구리계 조화 (粗化) 도금) 를 실시하고, CCL 의 적층에 제공하였다.

예비 가열 전후의 동박의 재결정률, 인장 강도비를 측정하고, 또한 예비 가열 후의 동박의 반연화 온도를 측정하였다. 재결정률의 측정은, 동박 표면을 전자 현미경으로 관찰하고, 얻어진 화상을 2 치화한 것을 화상 해석하여, 재결정부의 면적률을 산출하였다. 인장 강도는 JIS 에 따랐다.

또, 예비 가열 후의 동박을, 350 ℃ 로 가열한 2 장의 구리판 사이에 두고 1 초간 유지한 후, 200 면의 X 선 회절 강도비 I/I0 을 측정하였다.

＜CCL 의 제조＞

라미네이트법에 의해 2 층 플렉시블 동첩 적층판을 제조하기 위한 폴리이미드 필름으로서, 양면에 열가소성 폴리이미드를 접착제로서 도포한 두께 25 ㎛ 의 필름 (우베 흥산사 제조의 유피렉스 VT) 을 사용하였다. 표면의 열가소성 폴리이미드 접착제는, 코어부의 폴리이미드 필름과 이종인 수지가 아니라, 동박과 적층시킨 후에는, 전체적으로 기체 수지가 되어 2 층 플렉시블 동첩 적층판이 된다.

접착제를 양면에 갖는 상기 폴리이미드 필름의 양면에, 상기한 예비 가열 후의 2 장의 동박을 화학 처리면이 각각 필름에 대향하도록 하여 중첩하고, 필름을 각 동박 사이에 두고 적층시키고, 약 300 ℃ 의 가열 롤로 통박 속도 3 m/분으로 하여 가열 적층 (라미네이트) 시켰다.

＜굴곡성의 평가＞

라미네이트법에 의해 얻은 2 층 플렉시블 동첩 적층판 (CCL) 중, 편방의 동박을 염화제이철 수용액으로 에칭하여 제거하였다. 이 후, 이미 알려진 포토리소그래피 기술을 사용하여 나머지 동박에 회로폭 200 ㎛ 의 배선을 형성하고, 에폭시계의 접착제가 도포된 폴리이미드 필름을 커버레이로 하여 열압착하여 굴곡 시험용 FPC 를 제작하였다.

IPC 슬라이딩 굴곡 시험기를 사용하고, 굽힘 반경 1 ㎜ 에서 매분 100 회의 반복 슬라이딩을 상기 FPC 편에 부하하고, 배선의 전기 저항이 초기로부터 10 ％ 상승된 굴곡 횟수를 종점으로 하였다. 굴곡 횟수가 10 만회를 초과하는 경우를 양호함 (○), 10 만회 미만을 나쁨 (×) 으로 판정하였다.

반송성은, 라미네이트 후의 CCL 에 있어서, 접힘 또는 주름에서 기인되는 동박의 구멍 또는 끊김이, 통판 길이 1 m 당 5 지점 이상 발생하는 것을 평가 × 로 하였다.

또, 생산성은, 예비 가열의 유지 시간이 5 초를 초과한 것을 평가 × 로 하였다.

얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다. 또한, 표 1 의 TPC 는 터프 피치 구리 (JIS-1100) 를 나타내고, OFC 는 무산소 구리 (JIS-1020) 를 나타낸다. 또, 예를 들어 Ag 190 ppm-TPC 는, TPC 에 Ag 를 190 질량ppm 첨가한 조성을 나타낸다.

표 1 로부터 명확한 바와 같이, 각 실시예의 경우, 라미네이트법에 의해 가열 적층시키기 전에, 동박을 220 ∼ 280 ℃ 의 도달 온도까지 3 초 이내에 승온시키고, 또한 이 도달 온도에서 1 초 ∼ 5 초 유지하는 예비 가열을 실시하였다. 이 때문에, 라미네이트시의 가열을 모방한 350 ℃ × 1 초의 가열 후에 동박의 200 면의 배향도가 60 이상이 되어, 생산성, 반송성 및 굴곡성이 모두 우수한 것이 되었다.

도 3 은 예비 가열 후의 실시예 1 의 동박 조직의 현미경 사진을 나타내고, 도 4 는, 예비 가열 후에 추가로 350 ℃ × 1 초의 가열 후의 실시예 1 의 동박 조직의 현미경 사진을 나타낸다. 예비 가열에 의해, 부분적으로 재결정 조직이 발생하고, 또한 라미네이트시의 가열 (350 ℃ × 1 초) 에 의해, 재결정 조직이 증가하는 것을 알 수 있다.

한편, 예비 가열을 하지 않은 비교예 6 과, 예비 가열시의 도달 온도가 220 ℃ 미만인 비교예 1, 3 의 경우, 모두 350 ℃ × 1 초의 가열 후의 동박의 200 면의 배향도가 60 미만이 되어, 얻어진 CCL 의 굴곡성이 떨어졌다.

예비 가열시의 도달 온도까지의 승온 시간이 3 초를 초과한 비교예 2 의 경우, 도달 온도와 유지 시간이 적정하더라도, 충분한 재결정률이 얻어지지 않고, 얻어진 CCL 의 굴곡성이 떨어졌다. 이것은, 저온에 동박이 장시간 노출되었기 때문에 재결정의 구동력이 되는 전위가 해방되었기 때문이라고 생각된다. 또한, 비교예 2 는, 승온 속도가 느린 대류식 가열 장치 (어닐링로 등) 를 모방한 예이다.

또, 예비 가열시의 도달 온도가 280 ℃ 를 초과한 비교예 4, 5 의 경우, 재결정률이 100 ％ 가 되어, 완전 연화에 가까워져 강도가 저하되고 반송성이 떨어졌다. 또, 350 ℃ × 1 초의 가열 후의 동박의 200 면의 배향도도 60 미만이 되어, 얻어진 CCL 의 굴곡성이 떨어졌다.

예비 가열시의 유지 시간이 5 초를 초과한 비교예 7 의 경우, 예비 가열 시간이 길어져 생산성이 떨어짐과 함께, 재결정률이 100 ％ 가 되어, 완전 연화에 가까워져 강도가 저하되고 반송성이 떨어졌다.

동박 중의 Sn 의 첨가량이 0.05 질량％ (500 ppm) 를 초과한 비교예 8 의 경우, 예비 가열해도 재결정이 생기지 않고, 350 ℃ × 1 초의 가열 후의 동박의 200 면의 배향도가 60 미만이 되어, 얻어진 CCL 의 굴곡성이 떨어졌다.

1 … 동장 적층판의 라미네이트 장치
2 … 수지층
6 … 동박
20, 21 … 라미네이트 롤 (가열 프레스기)
30, 31 … 히트 롤 (예비 가열 장치)

Claims

동박과 수지층을 라미네이트법에 의해 가열 적층시키기 전에, 상기 동박을 220 ∼ 280 ℃ 의 도달 온도까지 3 초 이내에 승온시키고, 또한 상기 도달 온도에서 1 초 ∼ 5 초 유지하고 동박을 부분적으로 재결정하는 예비 가열을 실시하는 것을 특징으로 하는 동장 적층판의 제조 방법.
동박과 수지층을 라미네이트법에 의해 가열 적층시키기 전에, 상기 동박에 대하여, 재결정립이 차지하는 면적률이 상기 동박 표면의 금속 조직에 있어서 10 ％ 이상 80 ％ 이하이고, 또한 예비 가열 후의 상기 동박의 인장 강도가 예비 가열 전의 인장 강도의 40 ∼ 90 ％ 가 되는 예비 가열을 실시하는 것을 특징으로 하는 동장 적층판의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 예비 가열을, 상기 가열 적층과 동일한 라인에서 실시하는 동장 적층판의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 예비 가열을, 상기 동박과 열원의 직접 접촉, 또는 열원으로부터의 복사열에 의해 실시하는 동장 적층판의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 동장 적층판의 제조 방법에 사용하는 동박으로서,
250 ℃ 로 유지된 열원에 1 초간 ∼ 5 초간 직접 접촉시켰을 때, 자체 표면의 금속 조직에 있어서 재결정립이 차지하는 면적률이 10 ∼ 80 ％ 가 되고, 또한 상기 접촉 후의 상기 동박의 인장 강도가 상기 접촉 전의 인장 강도의 40 ∼ 90 ％ 가 되고,
그 후에 350 ℃ 로 유지된 열원에 1 초간 ∼ 5 초간 직접 접촉시켰을 때, I/I0 (200) 이 60 이상이 되는 동박.
제 5 항에 있어서,
Ag 및 Sn 의 군에서 선택되는 1 종 이상을 합계 0.05 질량％ 이하 함유하는 동박.
동박과 수지층을 연속적으로 적층시키는 동장 적층판의 라미네이트 장치로서,
동박과 수지층을 라미네이트법에 의해 가열 적층시키기 전에, 상기 동박에 대하여, 재결정립이 차지하는 면적률이 상기 동박 표면의 금속 조직에 있어서 10 ％ 이상 80 ％ 이하이고, 또한 예비 가열 후의 상기 동박의 인장 강도가 예비 가열 전의 인장 강도의 40 ∼ 90 ％ 가 되도록 예비 가열하는 예비 가열 장치와,
상기 예비 가열 장치의 후단에 배치되어, 수지층과 상기 예비 가열된 동박을 가열 적층시키는 가열 프레스기를 구비한 동장 적층판의 라미네이트 장치.