KR20120096032A

KR20120096032A - 플렉시블 배선용 적층체

Info

Publication number: KR20120096032A
Application number: KR20127016240A
Authority: KR
Inventors: 게이스케 야마니시; 히데타 아라이; 아츠시 미키
Original assignee: 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2011-04-18
Publication date: 2012-08-29
Also published as: JP5514897B2; US20130071652A1; JPWO2011136061A1; TW201623641A; KR101318051B1; CN102753733A; TW201211280A; CN102753733B; SG184814A1; WO2011136061A1; MY160926A; TWI600778B; TWI526553B; EP2565298A1

Abstract

절연성 수지 기판에 부착시킨 동박 상에 구리 도금이 전체면 또는 국부적으로 실시되어 있는 플렉시블 배선용 적층체에 있어서, 상기 구리 도금의 표면의 X 선 회절에 의한 X 선 피크의 면적 강도의 비 A=[(200)/{(111)＋(200)＋(220)＋(311)}]×100 이 90 을 초과하고 있는 것을 특징으로 하는 플렉시블 배선용 적층체. 절연성 수지 기판에 부착시킨 동박 상에 구리 도금이 전체면 또는 국부적으로 실시되어 있는 플렉시블 배선용 적층체로서, 특히 굴곡성이 높고 배선의 파인 패턴화 (고밀도화) 가 가능한 플렉시블 배선용 적층체를 제공할 수 있다.

Description

플렉시블 배선용 적층체{LAMINATE FOR FLEXIBLE WIRING}

본 발명은, 절연성 수지 기판에 부착시킨 동박 상에 구리 도금이 전체면 또는 국부적으로 실시되어 있는 플렉시블 배선용 적층체에 관하여, 특히 굴곡성이 높고 배선의 파인 패턴화 (고밀도화) 가 가능한 플렉시블 배선용 적층체에 관한 것이다.

최근, 반도체 장치나 각종 전자 칩 부품 등의, 탑재 부품의 소형 집적화 기술의 발달에 수반하여, 이들을 탑재하기 위한 플렉시블 배선용 적층체로부터 가공되는 프린트 배선판에 대하여, 배선의 가일층의 파인 패턴화와 그 적층체의 굴곡성이 요구되고 있다.

유기물을 기재로 한 프린트 배선 기판은, 유리 에폭시 및 종이 페놀 기판을 구성 재료로 하는 경질 동장(銅張) 적층판 (리지드) 과, 폴리이미드 또는 폴리에스테르 기판을 구성 재료로 하는 가요성 (플렉시블) 동장 적층 기판으로 크게 구별되고, 프린트 배선 기판의 도전재로서는 주로 동박이 사용되고 있다. 동박은 그 제조 방법의 상이에 의해 전해 동박과 압연 동박으로 분류된다.

상기 플렉시블 프린트 회로 기판 (FPC) 은, 수지 기판에 동박을 라미네이트하고, 접착제 혹은 가열 가압에 의해 일체화하여 형성된다. 이 FPC 의 구성 부재가 되는 동박에는, 주로 압연 동박이 사용되고 있다.

FPC 는, 프린터의 헤드부나 하드 디스크 내의 구동부 등의 가동 부분에 대한 배선이 필요로 되는 장소에 널리 사용되고, 수백만 회 이상의 굴곡이 반복된다. 최근의 장치의 소형화나 고수준화에 수반하여, 이 굴곡성에 대한 요구는 보다 고도화되고 있다.

FPC 에 사용되는 압연 동박의 소재에는, 주로 터프 피치 구리 (산소 함유량 100 ∼ 500 ppm) 가 사용된다. 이 터프 피치 동박은, 잉곳을 열간 압연한 후, 소정의 두께까지 냉간 압연과 어닐링을 반복하여 제조된다. 그 후, 수지 기판과의 접착성을 향상시키기 위해, 동박에는 표면에 조화(粗化) 도금이 실시된다. 조화 도금 후의 동박은, 재단된 후, 수지 기판과 첩합(貼合)된다.

동박과 절연성 수지를 열 압착하는 방법을 채용할 수 있는데, 동박에 폴리이미드 수지 등의 수지층을 형성해도 된다. 그 수단으로는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어 원료로서 폴리아믹산 바니시 (방향족 디아민류와 방향족 산이무수물을 용액 상태에서 부가 중합시켜 얻어지는 폴리아믹산을 함유하는 혼합물) 를 사용할 수 있다.

이 폴리아믹산 바니시를, 본 발명의 동박 상에 도포하고, 추가로 건조시켜 폴리이미드 전구체층으로서의 폴리아믹산층을 형성한다. 얻어진 폴리아믹산층을, 질소 등의 불활성 분위기 하에서 300 ℃ ∼ 400 ℃ 로 가열하여 이미드화하여, 폴리이미드계 수지층을 형성할 수 있다.

폴리이미드계 수지층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로 10 ∼ 50 ㎛ 로 한다. 또, 폴리아믹산 바니시에는, 필요에 따라 종래 공지된 첨가제를 배합해도 된다. 이와 같이 하여 얻어지는 플렉시블 프린트 기판에 있어서는, 본 발명의 동박과 폴리이미드계 수지층의 접착 강도가 양호한 것이 된다.

동박의 굴곡성은 재결정 어닐링을 실시함으로서 향상된다. 그래서 동박은 어닐링 상태에서 FPC 의 구성 부재로서 사용되는데, 이 어닐링은 조화 도금하여 재단한 후에 가열 처리를 실시하거나, 동박을 수지 기판과 접착시킬 때의 가열로 겸한다. 이와 같이, 어닐링 상태의 동박을 맨 처음부터 사용하지 않고 제조 공정의 중간에 어닐링을 실시하는 이유는, 어닐링 후의 연질 상태에서는 재단이나 수지 기반과의 첩합시에 동박이 변형되거나, 동박에 주름이 발생하거나 하기 때문이다.

FPC 의 굴곡성을 높이기 위해서는, 그 소재가 되는 동박의 굴곡성을 높이는 것이 유효하다. 어닐링 후의 동박의 굴곡성은, 입방체 집합 조직이 발달할수록 향상된다. 또, 이 입방체 집합 조직을 발달시키기 위해서는, 동박의 제조 프로세스에 있어서, 예를 들어 압연 동박에서는, 최종 압연에서의 가공도를 높이는 것, 및 최종 압연 직전의 어닐링에서의 결정 입경을 작게 하는 것이 효과적이다.

한편, 플렉시블 프린트 배선판에 있어서는, 폴리이미드 또는 폴리에스테르 기판 등의 절연 수지의 일방의 면에 동박으로 이루어지는 도체층이 형성된 편면 플렉시블 프린트 배선판과 폴리이미드 또는 폴리에스테르 등으로 이루어지는 절연 수지의 양면에 도체층이 형성된 양면 플렉시블 프린트 배선판 등이 있다.

전자 기기의 고기능화에 수반하여, 플렉시블 프린트 배선판의 고밀도화를 달성하기 위해서 편면 플렉시블 배선판보다 양면 플렉시블 프린트 배선판이 다용되도록 되어 있다. 이 때문에, 양면 플렉시블 프린트 배선판의 굴곡 용도로의 전개가 요구되고 있다. 여기서, 양면 플렉시블 프린트 배선판에 있어서는, 폴리이미드 수지의 양면에 형성된 도체층의 전기적 접속을 실시하기 위해서 비아홀 (스루홀) 등이 사용되고, 이 비아홀 (스루홀) 접속을 위하여 관통공 및 도체층인 동박 상에 금속 도금, 주로 구리 도금이 실시되는 경우가 많다. 이로써 양면 플렉시블 프린트 배선판은 구리 도금 형성 동박층이 도체층으로서 구성되어 있다.

이 구리 도금 형성 동박층을 갖는 양면 플렉시블 프린트 배선판에 있어서는, 단순한 금속층 두께 (동박층＋구리 도금층) 의 증가에 더하여, 전해 구리 도금 결정립이 동박 상에 형성되어 있게 되기 때문에, 금속층의 굴곡성이 대폭 저하되어, 굴곡 용도에는 적합하지 않은 등의 문제가 있었다. 이와 같은 점에서, 굴곡성을 개량하기 위해서 몇 가지의 제안이 이루어지고 있는데, 그것을 이하에 소개한다.

하기 특허문헌 1 에서는, 절연 필름의 양면에 금속층을 형성한 플렉시블 기판에, 관통하는 스루홀을 형성하고, 이 스루홀의 둘레 가장자리부를 에칭하여 금속박의 1/2 의 두께로까지 저감 (박육화) 시키고, 다음으로 스루홀부와 금속박의 박육화된 부분에, 도금층을 형성하여 표리의 금속박을 도통시키고, 이로써 굴곡성과 가요성을 향상시키는 것이 제안되어 있다.

이 경우, 분명히 금속박의 두께에는 변경이 없기 때문에, 굴곡성 또는 가요성은 향상되는 것으로 추측되지만, 도금 면적이 작으며 또한 얇은 도금층을 형성해야 하기 때문에, 매우 높은 도금 정밀도가 요구되는 것, 스루홀이 조밀하게 배치되는 경우에는, 배선 밀도를 향상시킬 수 없다는 결점이 있다.

또, 하기 특허문헌 2 에서는, 절연 필름의 양면에 금속층을 형성한 플렉시블 기판에, 관통하는 스루홀을 형성하고, 이 스루홀 내면과 양면의 금속층의 일방의 면에만 도금을 실시하고, 상기 금속층의 다른 면에는 도금을 실시하지 않는다는 제안이 이루어져 있다. 이 경우, 새로운 도금층은 편면에만 형성되게 되므로, 도금층이 편면의 반으로 완료되어, 그만큼 양면에 실시하는 것보다 굴곡성 또는 가요성은 향상되는 것으로 추측된다.

그러나, 이 경우에 문제가 되는 것은, 스루홀을 통하여 일방의 면에서 다른 면으로 도통할 때에 일방이 대면적으로 도통하는 것에 반하여, 타방의 구리층에 대해서는, 그 구리층의 일부 단면적만의 매우 좁은 면적인 것이다. 게다가, 스루홀 형성시에, 구리층에 매끄러운 계면이 형성되지 않을 경우에는, 스루홀과의 도통, 나아가서는 다른 면으로의 도통을 할 수 없게 된다는 문제가 있다.

일본 공개특허공보 2003-188535호 일본 공개특허공보 2005-251926호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 절연성 수지 기판에 부착시킨 동박 상에 구리 도금이 전체면 또는 국부적으로 실시되어 있는 플렉시블 배선용 적층체로서, 특히 굴곡성이 높고 배선의 파인 패턴화 (고밀도화) 가 가능한 플렉시블 배선용 적층체를 제공하는 것에 있다.

이상으로부터 본 발명은, 이하의 발명을 제공한다.

1. 절연성 수지 기판에 부착시킨 동박 상에 구리 도금이 전체면 또는 국부적으로 실시되어 있는 플렉시블 배선용 적층체에 있어서, 상기 구리 도금의 표면으로부터의 X 선 회절에 의한 X 선 피크의 면적 강도의 비 A=[(200)/{(111)＋(200)＋(220)＋(311)}]×100 이 90 을 초과하고 있는 것을 특징으로 하는 플렉시블 배선용 적층체

2. 상기 구리 도금의 두께가 3 ㎛ 이상, 15 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 상기 1 에 기재된 플렉시블 배선용 적층체

3. 상기 구리 도금 부분의 단면의 결정 입경이 20 ㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 상기 1 또는 2 에 기재된 플렉시블 배선용 적층체

4. 상기 플렉시블 배선용 적층체의 동박 부분의 단면 결정 입경이 30 ㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 상기 1 - 3 중 어느 한 항에 기재된 플렉시블 배선용 적층체

5. 플렉시블 배선용 적층체의 구리 도금을 제거한 후의 동박의 X 선 회절에 의한 X 선 피크의 면적 강도의 비 A=[(200)/{(111)＋(200)＋(220)＋(311)}]×100 이 95 이상인 것을 특징으로 하는 상기 1 - 4 중 어느 한 항에 기재된 플렉시블 배선용 적층체

6. 350 ℃ 30 분 어닐링 후의 X 선 회절에 의한 X 선 피크의 면적 강도의 비 A=[(200)/{(111)＋(200)＋(220)＋(311)}]×100 이 95 이상인 동박을 사용하는 것을 특징으로 하는 상기 1 - 5 중 어느 한 항에 기재된 플렉시블 배선용 적층체

7. 상기 동박이, Ag 를 0.01 ∼ 0.04 질량%, 산소 0.01 ∼ 0.05 질량% 를 함유하고, 잔여가 Cu 및 불가피적 불순물인 압연 동박인 것을 특징으로 하는 상기 1 -6 중 어느 한 항에 기재된 플렉시블 배선용 적층체를 제공한다.

절연성 수지 기판에 부착시킨 동박 상에 구리 도금이 전체면 또는 국부적으로 실시되어 있는 플렉시블 배선용 적층체로서, 특히 굴곡성이 높고 배선의 파인 패턴화 (고밀도화) 가 가능한 플렉시블 배선용 적층체를 제공할 수 있다는 우수한 효과를 갖는다.

이 경우, 절연성 수지 기판에 부착시킨 동박 상에 구리 도금을 전체면에 실시하는 경우, 또는 스루홀의 둘레 가장자리에 국부적으로 실시한 경우 중 어느 경우에나 적용할 수 있는 플렉시블 배선용 적층체를 제공할 수 있다.

또, 편면 플렉시블 배선판보다 양면 플렉시블 프린트 배선판 중 어느 것에도 적용할 수 있어, 굴곡성 (가요성) 을 향상시킬 수 있다는 효과를 갖는다.

도 1 은, 실시예 1, 비교예 1, 비교예 2 각각의 X 선 회절 강도의 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 2 는 플렉시블 배선용 적층체의 굴곡 시험의 개요를 설명하는 도면이다.
도 3 은 실시예 1 (1), 비교예 1 (2), 비교예 2 (3) 의 플렉시블 배선용 적층체의 굴곡 시험을 실시한 결과를 나타내는 도면으로서, 파단에 이를 때까지의 굴곡 횟수를 나타낸다.

플렉시블 배선용 적층체는, 절연성 수지 기판에 부착시킨 동박 상에 구리 도금이 전체면 또는 국부적으로 실시되어 있는 플렉시블 배선용 적층체로서, 상기 구리 도금의 표면으로부터의 X 선 회절에 의한 X 선 피크의 면적 강도의 비 A=[(200)/{(111)＋(200)＋(220)＋(311)}]×100 이 90 을 초과하고 있는 것을 조건으로 하는 것이다. 이 구리 도금의 표면의 X 선 회절에 의한 X 선 피크의 면적 강도는, 구리층에 의해서도 영향을 받는 것이지만, 최종 도금 표면의 X 선 피크의 면적 강도비가 상기 조건에 있으면, 플렉시블 배선용 적층체의 고굴곡성 (가요성) 을 향상시킬 수 있다.

상기 구리 도금의 표면의 X 선 회절 강도를 측정하면, X 선 피크는 (111), (200), (220), (311) 등이 나타나는데, X 선 피크 (111), (200), (220), (311) 의 합계의 면적 강도에 대한, X 선 피크 (200) 의 면적 강도의 비가 90 을 초과하고 있을 것이 필요하다. 이로써 굴곡성 (가요성) 이 높은 플렉시블 배선용 적층체를 얻을 수 있다.

절연성 수지 기판으로는, 폴리이미드 수지 또는 폴리에스테르 수지 기판을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 이 절연성 수지 기판은 상기에 한정될 필요는 없으며, 가요성 (내굴곡성), 동박과의 열접착성을 구비하고 있으면, 다른 수지를 사용할 수도 있다.

(플렉시블 배선용 적층체의 X 선 회절 강도 측정 방법)

구리 도금을 실시한 본 발명의 플렉시블 배선용 적층체의 X 선 회절 강도 측정은 다음과 같이 하여 실시할 수 있다.

동박과 접착제 부착 절연성 폴리이미드 수지 (닛칸 공업 제조 CISV1215) 를 열 프레스 (180 ℃ : 60 분) 에 의해 첩합하여, 동장 적층체를 제작한다. 다음으로, 이 동장 적층체의 동박면 (광택면) 을 표면 세정 (산세) 한 후, 구리 도금을 실시한다. 이로써, 구리 도금 형성 동박을 형성한 플렉시블 배선용 적층체를 제작한다.

이 플렉시블 배선용 적층체 샘플 시트로부터, 가로 세로 1 ㎝×1 ㎝ 로 플렉시블 배선용 적층체편을 잘라내어, X 선 회절 장치 (RIGAKU 제조 : RINT2000) 에, 이 플렉시블 배선용 적층체편을 세팅한 후, X 선 회절 강도를 측정한다.

구리로서 동정되는 각 피크, (111), (200), (220), (311) 의 피크 강도로부터, X 선 회절 강도비 A=[(200)/{(111)＋(200)＋(220)＋(311)}]×100 을 도출한다.

(플렉시블 배선용 적층체의 구리 도금의 두께와 X 선 회절 강도의 조정)

플렉시블 배선용 적층체의 구리 도금의 두께에 대해 X 선 회절 강도가 변화되는 경우가 있다. 따라서, 상기 X 선 회절 강도비 A=[(200)/{(111)＋(200)＋(220)＋(311)}]×100 은,「구리 도금의 최대 두께」에 대해 측정하는 것이 필요하다. 이 경우, 동박 위에 구리 도금을 실시하고 있는 상태에서 단면을 관찰하고, 도금 표면으로부터의 깊이 방향을 두께로 하여, 임의의 점 10 점을 측정으로 그 최대치를 취하여, 그 지점의 X 선 회절 강도를 측정하는 것이 바람직하다.

단, 플렉시블 배선용 적층체의 구조상으로부터, 두꺼운 부분이라고 알고 있는 부분이면 그 부분을 최대치로 해도 된다.

플렉시블 배선용 적층체의 구리 도금의 두께와 X 선 회절 강도의 조정이 필요해지는 것은, 플렉시블 배선용 적층체의 굴곡성의 관점에서, 그 부분 이외가 얇아 굴곡성이 있어도 두꺼운 부분의 굴곡성이 열등하면, 결과적으로 플렉시블 배선용 적층체로서는 두꺼운 부분의 영향으로 굴곡성이 열등한 것이 되기 때문이다.

이와 같이, 플렉시블 배선용 적층체로서는 두꺼운 부분이, 본 발명의 조건을 만족하고 있으면, 그것 이하의 구리 도금 부분은, 필연적으로 본 발명의 조건을 만족할 수 있다.

또, 플렉시블 배선용 적층체는, 상기 구리 도금의 두께가 3 ㎛ 이상, 15 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직한 형태이다. 이 경우에도, 플렉시블 배선용 적층체의 구리 도금의 두께가 변동되는 경우도 있으므로, 이 바람직한 조건도 구리 도금 두께의 가장 두꺼운 부분을 3 ㎛ 이상, 15 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직한 조건이다. 본 발명은, 이 바람직한 조건의 플렉시블 배선용 적층체를 제공한다.

구리 도금의 두께는, 플렉시블 배선용 적층체의 전체 두께 (합계 두께) 에서, 이미 알려진 수지 필름과 동박의 두께를 각각 뺌으로써 용이하게 산출할 수 있다.

또, 상기 구리 도금 부분의 단면의 결정 입경이 20 ㎛ 이상인 것이 바람직한 형태이다. 결정 입경은 구형, 타원형, 직사각형 등의 형태를 갖고 있는데, 이 경우의 상기 수치는 장경을 의미한다. 결정 입경이 클수록, 굴곡성 (가요성) 이 풍부하다. 본원발명은, 이와 같은 플렉시블 배선용 적층체를 제공하는 것이다.

상기에 있어서는, 구리 도금에 대해 서술했는데, 상기 플렉시블 배선용 적층체의 편면 또는 양면에 실시한 동박의 성상에도, 굴곡성 (가요성) 이 영향을 받는다. 특히, 동박 부분의 단면 결정 입경이 30 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 결정 입경은 구형, 타원형, 직사각형 등의 형태를 갖고 있는데, 이 경우의 상기 수치는 장경을 의미한다. 결정 입경이 클수록, 굴곡성 (가요성) 이 풍부하다. 본원발명은, 이와 같은 플렉시블 배선용 적층체를 제공하는 것이다.

플렉시블 배선용 적층체의 구리 도금을 제거한 후의 동박 표면의 X 선 회절에 의한 X 선 피크의 면적 강도의 비 A=[(200)/{(111)＋(200)＋(220)＋(311)}]×100 이 95 이상인 것이 바람직한 형태 중 하나이다. 박층인 구리 도금 자체의 X 선 피크의 면적 강도를 측정하는 것은 매우 곤란하다. 이 점에서, 동박에 도금한 후의 구리 도금의 표면의 X 선 회절에 의한 X 선 피크의 면적 강도를 측정하는 것인데, 구리 도금의 X 선 피크의 면적 강도는, 그 하지(下地)로 되는 동박의 영향을 받기 쉽기 때문에, 동박의 X 선 회절에 의한 X 선 피크의 면적 강도는, 구리 도금 이상의 X 선 피크의 면적 강도의 비 A 를 95 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다고 할 수 있다. 본 발명은, 이와 같은 플렉시블 배선용 적층체를 추가로 제공하는 것이다.

또, 동일하게 350 ℃ 30 분 어닐링 후의 X 선 회절에 의한 X 선 피크의 면적 강도의 비 A=[(200)/{(111)＋(200)＋(220)＋(311)}]×100 이 95 이상인 동박을 사용하는 것이 바람직하다. 플렉시블 배선용 적층체는, 열을 받기 때문에, 동박은 구리 도금 이상의 X 선 피크의 면적 강도의 비 A 가 95 이상인 것이 바람직한 조건이다. 이것은, 상기와 동일한 이유에 의한다. 본 발명은, 이와 같은 플렉시블 배선용 적층체를 추가로 제공하는 것이다.

상기 동박의 가장 바람직한 재료로서 Ag 를 0.01 ∼ 0.04 질량%, 산소 0.01 ∼ 0.05 질량% 를 함유하고, 잔여가 Cu 및 불가피적 불순물인 압연 동박을 추천할 수 있다. 이 재료는, 우수한 굴곡성을 갖는 것을 특징으로 하는 동박이다. 또, 동일하게 고굴곡성을 갖는 동박으로서 Sn 을 0.001 ∼ 0.009 질량% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어지는 압연 동박이어도 된다.

동박의 두께는 고밀도 배선으로서 사용하기 위해서, 18 ㎛ 이하, 나아가서는 3 ∼ 12 ㎛ 의 두께인 것이 요구되고 있지만, 본 발명의 동박 처리는, 이와 같은 두께에 제한없이 적용할 수 있고, 또한 극박(極薄)박 또는 두꺼운 동박에 있어서도 동일하게 적용할 수 있다.

또, 조화 처리 및 그 밖의 표면 처리로서 필요에 따라 크롬계 금속, 아연계 금속, 유기계의 녹방지 처리를 실시할 수 있다. 또, 실란 등의 커플링 처리를 실시할 수도 있다.

이것들은 프린트 배선 기판의 동박의 용도에 따라 적절히 선택되는 것으로서, 본 발명은 이것들을 모두 포함한다.

실시예

본 실시예, 비교예에 있어서 사용한 구리 도금 조건을 하기에 나타낸다.

도금액

구리 18 ∼ 25 g/ℓ

황산 150 ∼ 200 g/ℓ

롬앤하스사 제조 카파글림 CLX-A, B 5 ∼ 10 ㎖/ℓ

온도 25 ℃

공기 교반 있음

다음으로, 실시예에 기초하여 설명한다. 또한, 본 실시예는 바람직한 일례를 나타내는 것으로, 본 발명은 이들의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술 사상에 포함되는 변형, 다른 실시예 또는 양태는 모두 본 발명에 포함된다.

또한, 본 발명과의 대비를 위하여, 비교예를 게재하였다.

(실시예 1)

절연성 수지 기판으로서 27.5 ㎛ 두께의 접착제 부착 폴리이미드 수지를 사용하고, 또 동박으로서 Ag 를 0.02 질량%, 산소 0.02 질량% 를 함유하고, 잔여가 Cu 및 불가피적 불순물인 18 ㎛ 두께의 압연 동박을 사용하였다. 폴리이미드 수지의 편면에 압연 동박을 배치하고, 180 ℃, 60 분간의 열 압착에 의해 접합하였다.

다음으로, 상기의 구리 도금 조건에서, 전류 밀도를 1 A/dm² 로 폴리이미드 수지의 편면에 접착시킨 압연 동박 상에, 구리를 10 ㎛ 두께로 형성하였다. 또한, 이 도금층의 두께는, 플렉시블 배선용 적층체의 전체 두께 (합계 두께) 에서, 이미 알려진 수지 필름과 동박의 두께를 각각 뺌으로써 산출한 것이다.

이와 같이 하여 제작한 실시예 1 의 플렉시블 배선용 적층체 샘플 시트로부터, 가로세로 1 ㎝×1 ㎝ 로 플렉시블 배선용 적층체편을 잘라내어, X 선 회절 장치 (RIGAKU 제조 : RINT2000) 에, 이 플렉시블 배선용 적층체편을 세팅한 후, X 선 회절 강도를 측정하였다. 즉, 구리로서 동정되는 각 피크, (111), (200), (220), (311) 의 피크 강도로부터, X 선 회절 강도비 A=[(200)/{(111)＋(200)＋(220)＋(311)}]×100 을 도출하였다.

이 결과를, 도 1 의 (1) 에 나타낸다. 또, 각 피크 강도와 합계 및 상기 A 값을 표 1 에 나타낸다. 도 1 의 (1) 에 나타내는 바와 같이, 1 개의 XRD 의 (200) 피크가 명료하고, 표 1 에 나타내는 바와 같이, XRD 의 (200) 의 피크 면적 강도는 36536 에 달하고, 다른 피크 면적 강도의 합계 37530 의 97 % (A 값) 에 달했다.

다음으로, 구리 도금을 실시한 실시예 1 의 플렉시블 배선용 적층체에, 일반적인 프린트 배선판에 있어서의 회로 형성을 실시하였다. 즉, 레지스트 필름 압착·노광·에칭·박리 순서를 거쳐, 회로 형성을 실시하였다. 여기서는, 라인/스페이스 = 300 ㎛/300 ㎛ 의 회로로 하였다.

이 플렉시블 배선용 적층체를 사용하여 제작한 회로판에 대하여, 굴곡 시험을 실시하였다. 이 굴곡 시험 장치의 모식도를 도 2 에 나타낸다. 도 2 에 나타내는 슬라이드 굴곡 시험 장치를 사용하여, 상기 회로 형성을 실시한 회로판의 샘플에 대해, 폴리이미드 수지 표면을 외측 방향, 회로 표면을 내측 방향이 되도록 하여 슬라이드 굴곡 시험 장치에 장착하였다.

그 후, 굽힘 반경 2.0 ㎜, 스트로크 50 ㎜, 굴곡 속도 30 회/분의 조건에서 굴곡 평가를 실시하였다. 여기서 굽힘 반경은 상하 2 개 보드 간 거리의 반의 길이로서, 굴곡 횟수는 1 분 동안에 가동부 보드가 왕복하는 횟수로 하였다. 굴곡 평가시에는 회로의 전기 저항을 동시 측정하여, 전기 저항 상승률이 20 % 이상이 된 시점을 파단 횟수로 간주하였다. 이 결과를 도 3 에 나타낸다. 이 결과, 파단에 이를 때까지의 굴곡 횟수는 2500 회를 초과하였다.

(실시예 2)

다음으로, 상기의 구리 도금 조건에서, 전류 밀도를 4 A/dm² 로 폴리이미드 수지의 편면에 접착시킨 압연 동박 상에, 구리를 10 ㎛ 두께로 형성하였다. 또한, 이 도금층의 두께는, 플렉시블 배선용 적층체의 전체 두께 (합계 두께) 에서, 이미 알려진 수지 필름과 동박의 두께를 각각 뺌으로써 산출한 것이다.

이와 같이 하여 제작한 실시예 2 의 플렉시블 배선용 적층체 샘플 시트로부터, 가로세로 1 ㎝×1 ㎝ 로 플렉시블 배선용 적층체편을 잘라내어, X 선 회절 장치 (RIGAKU 제조 : RINT2000) 에, 이 플렉시블 배선용 적층체편을 세팅한 후, X 선 회절 강도를 측정하였다. 즉, 구리로서 동정되는 각 피크, (111), (200), (220), (311) 의 피크 강도로부터, X 선 회절 강도비 A=[(200)/{(111)＋(200)＋(220)＋(311)}]×100 을 도출하였다.

각 피크 강도와 합계 및 상기 A 값을 표 1 에 나타낸다. 표 1 에 나타내는 바와 같이, XRD 의 (200) 의 피크 면적 강도는 47101 에 달하고, 다른 피크 면적 강도의 합계 47601 의 99 % (A 값) 에 달했다.

다음으로, 구리 도금을 실시한 실시예 2 의 플렉시블 배선용 적층체에, 일반적인 프린트 배선판에 있어서의 회로 형성을 실시하였다. 즉, 레지스트 필름 압착·노광·에칭·박리 순서를 거쳐, 회로 형성을 실시하였다. 여기서는, 라인/스페이스=300 ㎛/300 ㎛ 의 회로로 하였다.

(비교예 1)

비교예 1 로서, 실시예 1 과 동일하게 절연성 수지 기판으로서 27.5 ㎛ 두께의 접착제 부착 폴리이미드 수지를 사용하고, 또 동박으로서 Ag 를 0.02 질량%, 산소 0.02 질량% 를 함유하고, 잔여가 Cu 및 불가피적 불순물인 18 ㎛ 두께의 압연 동박을 사용하였다. 폴리이미드 수지의 편면에 압연 동박을 배치하고, 180 ℃, 60 분간의 열 압착에 의해 접합하였다.

다음으로, 상기의 구리 도금 조건에서, 전류 밀도를 6 A/dm² 로 폴리이미드 수지의 편면에 접착시킨 압연 동박 상에, 구리를 10 ㎛ 두께로 형성하였다. 또한, 이 도금층의 두께는, 플렉시블 배선용 적층체의 전체 두께 (합계 두께) 에서, 이미 알려진 수지 필름과 동박의 두께를 각각 뺌으로써 산출한 것이다.

이와 같이 하여 제작한 비교예 1 의 플렉시블 배선용 적층체 샘플 시트로부터, 가로세로 1 ㎝×1 ㎝ 로 플렉시블 배선용 적층체편을 잘라내어, X 선 회절 장치 (RIGAKU 제조 : RINT2000) 에, 이 플렉시블 배선용 적층체편을 세팅한 후, X 선 회절 강도를 측정하였다. 즉, 구리로서 동정되는 각 피크, (111), (200), (220), (311) 의 피크 강도로부터, X 선 회절 강도비 A=[(200)/{(111)＋(200)＋(220)＋(311)}]×100 을 도출하였다.

각 피크 강도와 합계 및 상기 A 값을 표 1 에 나타낸다. 표 1 에 나타내는 바와 같이, XRD 의 (200) 의 피크 면적 강도는 613 에 달하고, 다른 피크 면적 강도의 합계 2053 의 30 % (A 값) 에 달했다. 이것은, 본원발명의 조건으로부터 일탈하고 있었다.

다음으로, 구리 도금을 실시한 비교예 1 의 플렉시블 배선용 적층체에, 일반적인 프린트 배선판에 있어서의 회로 형성을 실시하였다. 즉, 레지스트 필름 압착·노광·에칭·박리 순서를 거쳐, 회로 형성을 실시하였다. 여기서는, 라인/스페이스=300 ㎛/300 ㎛ 의 회로로 하였다.

그 후, 굽힘 반경 2.0 ㎜, 스트로크 50 ㎜, 굴곡 속도 30 회/분의 조건에서 굴곡 평가를 실시하였다. 여기서 굽힘 반경은 상하 2 개 보드 간 거리의 반의 길이로서, 굴곡 횟수는 1 분 동안에 가동부 보드가 왕복하는 횟수로 하였다. 굴곡 평가시에는 회로의 전기 저항을 동시 측정하여, 전기 저항 상승률이 20 % 이상이 된 시점을 파단 횟수로 간주하였다. 이 결과를 도 3 에 나타낸다. 이 결과, 파단에 이를 때까지의 굴곡 횟수는 1500 회 정도였다.

(비교예 2)

비교예 2 로서, 실시예 1 과 동일하게 절연성 수지 기판으로서 27.5 ㎛ 두께의 접착제 부착 폴리이미드 수지를 사용하고, 또 동박으로서 18 ㎛ 두께의 터프 피치 압연 동박을 사용하였다.

폴리이미드 수지의 편면에 압연 동박을 배치하고, 180 ℃, 60 분간의 열 압착에 의해 접합하였다. 다음으로, 실시예 1 과 동일한 상기의 구리 도금 조건에서, 전류 밀도를 1 A/dm² 로 폴리이미드 수지의 편면에 접착시킨 압연 동박 상에, 구리를 10 ㎛ 두께로 형성하였다. 또한, 이 도금층의 두께는, 실시예 1 과 동일하게 플렉시블 배선용 적층체의 전체 두께 (합계 두께) 에서, 이미 알려진 수지 필름과 동박의 두께를 각각 뺌으로써 산출한 것이다.

이와 같이 하여 제작한 비교예 2 의 플렉시블 배선용 적층체 샘플 시트로부터, 가로세로 1 ㎝×1 ㎝ 로 플렉시블 배선용 적층체편을 잘라내어, X 선 회절 장치 (RIGAKU 제조 : RINT2000) 에, 이 플렉시블 배선용 적층체편을 세팅한 후, X 선 회절 강도를 측정하였다. 즉, 구리로서 동정되는 각 피크, (111), (200), (220), (311) 의 피크 강도로부터, X 선 회절 강도비 A=[(200)/{(111)＋(200)＋(220)＋(311)}]×100 을 도출하였다.

이 결과를, 도 1 의 (2) 에 나타낸다. 또, 각 피크 강도와 합계 및 상기 A 값을 표 1 에 나타낸다. 도 1 의 (2) 에 나타내는 바와 같이, XRD 의 (200) 피크 이외에도 다른 피크가 존재하였다. 표 1 에 나타내는 바와 같이, XRD 의 (200) 의 피크 면적 강도는 2800 으로, 다른 피크 면적 강도의 합계 3336 의 84 % (A 값) 였다. 이것은, 본원발명의 조건으로부터 일탈하고 있었다.

다음으로, 구리 도금을 실시한 비교예 2 의 플렉시블 배선용 적층체에, 일반적인 프린트 배선판에 있어서의 회로 형성을 실시하였다. 즉, 레지스트 필름 압착·노광·에칭·박리 순서를 거쳐, 회로 형성을 실시하였다. 여기서는, 라인/스페이스=300 ㎛/300 ㎛ 의 회로로 하였다.

이 플렉시블 배선용 적층체를 사용하여 제작한 회로판에 대하여, 실시예 1 과 동일한 굴곡 시험 장치를 사용하여 굴곡 시험을 실시하였다. 상기 회로 형성을 실시한 회로판의 샘플에 대해, 폴리이미드 수지 표면을 외측 방향, 회로 표면을 내측 방향이 되도록 하여, 슬라이드 굴곡 시험 장치에 장착하였다.

그 후, 굽힘 반경 2.0 ㎜, 스트로크 50 ㎜, 굴곡 속도 30 회/분의 조건에서 굴곡 평가를 실시하였다. 여기서 굽힘 반경은 상하 2 개 보드 간 거리의 반의 길이로서, 굴곡 횟수는 1 분 동안에 가동부 보드가 왕복하는 횟수로 하였다. 굴곡 평가시에는 회로의 전기 저항을 동시 측정하여, 전기 저항 상승률이 20 % 이상이 된 시점을 파단 횟수로 간주하였다. 이 결과를 도 3 의 (2) 에 나타낸다. 이 결과, 파단에 이를 때까지의 굴곡 횟수는 1000 회를 초과하는 경우는 없으며, 500 회를 약간 초과하는 정도였다.

(비교예 3)

비교예 3 으로서, 실시예 1 과 동일하게 절연성 수지 기판으로서 27.5 ㎛ 두께의 접착제 부착 폴리이미드 수지를 사용하고, 또 동박으로서 18 ㎛ 두께의 전해 동박을 사용하였다. 폴리이미드 수지의 편면에 전해 동박을 배치하고, 180 ℃, 60 분간의 열 압착에 의해 접합하였다.

다음으로, 실시예 1 과 동일한 상기의 구리 도금 조건으로, 전류 밀도를 1 A/dm² 로 폴리이미드 수지의 편면에 접착시킨 전해 동박 상에, 구리를 10 ㎛ 두께로 형성하였다. 또한, 이 도금층의 두께는, 실시예 1 과 동일하게, 플렉시블 배선용 적층체의 전체 두께 (합계 두께) 에서, 이미 알려진 수지 필름과 동박의 두께를 각각 뺌으로써 산출한 것이다.

이와 같이 하여 제작한 비교예 3 의 플렉시블 배선용 적층체 샘플 시트로부터, 가로세로 1 ㎝×1 ㎝ 로 플렉시블 배선용 적층체편을 잘라내어, X 선 회절 장치 (RIGAKU 제조 : RINT2000) 에, 이 플렉시블 배선용 적층체편을 세팅한 후, X 선 회절 강도를 측정하였다. 즉, 구리로서 동정되는 각 피크, (111), (200), (220), (311) 의 피크 강도로부터, X 선 회절 강도비 A=[(200)/{(111)＋(200)＋(220)＋(311)}]×100 을 도출하였다.

이 결과를, 도 1 의 (3) 에 나타낸다. 또, 각 피크 강도와 합계 및 상기 A 값을 표 1 에 나타낸다. 도 1 의 (3) 에 나타내는 바와 같이, XRD 의 (200) 피크 이외에도, 다수의 다른 피크가 존재하였다. 표 1 에 나타내는 바와 같이, XRD 의 (200) 의 피크 면적 강도는 602 로, 다른 피크 면적 강도의 합계 2230 의 27 % (A 값) 였다. 이것은, 본원발명의 조건으로부터 현저하게 일탈하고 있었다.

다음으로, 구리 도금을 실시한 비교예 3 의 플렉시블 배선용 적층체에, 일반적인 프린트 배선판에 있어서의 회로 형성을 실시하였다. 즉, 레지스트 필름 압착·노광·에칭·박리 순서를 거쳐, 회로 형성을 실시하였다. 여기서는, 라인/스페이스=300 ㎛/300 ㎛ 의 회로로 하였다.

그 후, 굽힘 반경 2.0 ㎜, 스트로크 50 ㎜, 굴곡 속도 30 회/분의 조건에서 굴곡 평가를 실시하였다. 여기서 굽힘 반경은 상하 2 개 보드 간 거리의 반의 길이로서, 굴곡 횟수는 1 분 동안에 가동부 보드가 왕복하는 횟수로 하였다. 굴곡 평가시에는 회로의 전기 저항을 동시 측정하여, 전기 저항 상승률이 20 % 이상이 된 시점을 파단 횟수로 간주하였다. 이 결과를 도 3 의 (2) 에 나타낸다. 이 결과, 파단에 이를 때까지의 굴곡 횟수는 500 회를 초과하는 경우는 없으며, 굴곡성은 현저하게 나빴다.

산업상 이용가능성

본 발명은, 절연성 수지 기판에 부착시킨 동박 상에 구리 도금이 전체면 또는 국부적으로 실시되어 있는 플렉시블 배선용 적층체로서, 특히 굴곡성이 높고 배선의 파인 패턴화 (고밀도화) 가 가능한 플렉시블 배선용 적층체를 제공할 수 있다는 우수한 효과를 갖는다. 절연성 수지 기판에 부착시킨 동박 상에 구리 도금을 전체면에 실시하는 경우, 또는 스루홀의 둘레 가장자리에 국부적으로 실시하는 경우 중 어느 경우에나 적용할 수 있는 플렉시블 배선용 적층체를 제공할 수 있다. 또, 편면 플렉시블 배선판보다 양면 플렉시블 프린트 배선판 중 어느 것에도 적용할 수 있고, 굴곡성이 높고 배선의 파인 패턴화 (고밀도화) 가 가능하므로, 플렉시블 배선용 적층체로서 매우 유용하다.

Claims

절연성 수지 기판에 부착시킨 동박 상에 구리 도금이 전체면 또는 국부적으로 실시되어 있는 플렉시블 배선용 적층체에 있어서, 상기 구리 도금의 표면의 X 선 회절에 의한 X 선 피크의 면적 강도의 비 A=[(200)/{(111)＋(200)＋(220)＋(311)}]×100 이 90 을 초과하고 있는 것을 특징으로 하는 플렉시블 배선용 적층체.
제 1 항에 있어서,
상기 구리 도금의 두께가 3 ㎛ 이상, 15 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 플렉시블 배선용 적층체.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 구리 도금 부분의 단면의 결정 입경이 20 ㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 플렉시블 배선용 적층체.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플렉시블 배선용 적층체의 동박 부분의 단면 결정 입경이 30 ㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 플렉시블 배선용 적층체.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
플렉시블 배선용 적층체의 구리 도금을 제거한 후의 동박의 X 선 회절에 의한 X 선 피크의 면적 강도의 비 A=[(200)/{(111)＋(200)＋(220)＋(311)}]×100 이 95 이상인 것을 특징으로 하는 플렉시블 배선용 적층체.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
350 ℃ 30 분 어닐링 후의 X 선 회절에 의한 X 선 피크의 면적 강도의 비 A=[(200)/{(111)＋(200)＋(220)＋(311)}]×100 이 95 이상인 동박을 사용하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 배선용 적층체.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 동박이, Ag 를 0.01 ∼ 0.04 질량%, 산소 0.01 ∼ 0.05 질량% 를 함유하고, 잔여가 Cu 및 불가피적 불순물인 압연 동박인 것을 특징으로 하는 플렉시블 배선용 적층체.