TWI651988B

TWI651988B - 覆銅疊層板及電路基板

Info

Publication number: TWI651988B
Application number: TW104128735A
Authority: TW
Inventors: 大野真; 田島綾香
Original assignee: 日商日鐵化學材料股份有限公司
Priority date: 2014-09-19
Filing date: 2015-09-01
Publication date: 2019-02-21
Also published as: CN105451436A; JP2016060138A; JP6360760B2; CN105451436B; TW201613429A; KR20160034201A

Abstract

本發明提供一種使用壓延銅箔作為材料、尺寸穩定性優異、且可穩定地生產的覆銅疊層板。本發明的覆銅疊層板具備聚醯亞胺絕緣層、及疊層在聚醯亞胺絕緣層的單側的面上而設置的第一銅箔層，並且第一銅箔層包含厚度為13 μm以下、且厚度（μm）與拉伸彈性模量（GPa）之積為180～250的範圍內的壓延銅箔。優選的是聚醯亞胺絕緣層是通過在第一銅箔層上塗布聚醯亞胺的前驅物溶液並加以乾燥後，進行醯亞胺化而形成。

Description

覆銅疊層板及電路基板

本發明涉及一種覆銅疊層板(Copper Clad Laminate，CCL)及使用所述覆銅疊層板的電路基板。

近年來，隨著電子設備的小型化、輕量化、省空間(space)化的發展，薄且重量輕、具有撓性、即便反復彎曲也具有優異耐久性的可撓性印刷配線板(Flexible Printed Circuits，FPC)的需要不斷增大。FPC即便在有限的空間內也可實現立體且高密度的安裝，因此其用途不斷擴大到例如硬碟驅動器(Hard Disk Drive，HDD)、數位視頻光碟(Digital Video Disc，DVD)、手機等電子設備的可動部分的配線或電纜(cable)、連接器(connector)等零件。

FPC是通過將覆銅疊層板(CCL)的銅層蝕刻並進行配線加工而製造。在手機或智慧型手機(smart phone)中，對於被連續彎曲或彎折180°的FPC，大多使用壓延銅箔作為銅層的材料。例如專利文獻1中提出：以耐折疊次數來規定使用壓延銅箔所製作的覆銅疊層板的耐彎曲性。另外，專利文獻2中提出了一種使用以光澤度及彎折次數規定的壓延銅箔的覆銅疊層板。

在對覆銅疊層板的光微影(photolithography)步驟或FPC 安裝的過程中，以設置在覆銅疊層板上的對準記號(alignment mark)為基準來進行接合、切斷、曝光、蝕刻等各種加工。從維持搭載著FPC的電子設備的可靠性的方面來看，這些步驟中的加工精度變重要。然而，覆銅疊層板具有將熱膨脹係數不同的銅層與樹脂層疊層的結構，因此由銅層與樹脂層的熱膨脹係數差導致層間產生應力。在將銅層蝕刻並進行配線加工的情況下，該應力的一部分或全部被釋放，由此產生伸縮，導致配線圖案的尺寸變化。因此，最終在FPC的階段中發生尺寸變化，成為引起配線間或配線與端子的連接不良的原因，使電路基板的可靠性或良率降低。因此，對於作為電路基板材料的覆銅疊層板，尺寸穩定性為非常重要的特性。然而，所述專利文獻1、專利文獻2中絲毫未考慮到覆銅疊層板的尺寸穩定性。

此外，在製造覆銅疊層板時，通過採用在壓延銅箔上澆鑄聚醯亞胺前驅物的方法(澆鑄法)，與層壓(laminate)製法相比較可改善覆銅疊層板的尺寸穩定性。但是，在通過澆鑄法由長條的銅箔來製造覆銅疊層板時，有容易產生被稱為皺褶(corrugation)的凹凸，難以穩定地生產的問題。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2014-15674公報(權利要求等)

[專利文獻2]日本專利特表2014-11451號公報(權利要求等)

本發明的目的在於提供一種使用壓延銅箔作為材料、尺寸穩定性優異、且可穩定地生產的覆銅疊層板。

本發明的覆銅疊層板具備聚醯亞胺絕緣層、及疊層在該聚醯亞胺絕緣層的單側的面上而設置的第一銅箔層。本發明的覆銅疊層板中，所述聚醯亞胺絕緣層的熱膨脹係數為10ppm/K以上且30ppm/K以下的範圍內。另外，本發明的覆銅疊層板的特徵在於：所述第一銅箔層包含厚度為13μm以下、且厚度(μm)與拉伸彈性模量(GPa)之積為180~250的範圍內的壓延銅箔。

本發明的覆銅疊層板中，所述聚醯亞胺絕緣層也可通過在所述第一銅箔層上塗布聚醯亞胺的前驅物溶液並加以乾燥後，進行醯亞胺化而形成。

本發明的覆銅疊層板也可進一步具備第二銅箔層，所述第二銅箔層是疊層在所述聚醯亞胺絕緣層的與所述第一銅箔層為相反側的面上。

本發明的覆銅疊層板，通過包括下述步驟(1)~步驟(7)的試驗方法所得的、10mm的電路基板尺寸中累計換算尺寸變化量相對於配線圖案的配線寬度與配線間隔之和的比率在試片中的面內不均為±2%以下；(1)將長條的所述覆銅疊層板切斷成既定長度而準備試片的步驟；(2)在將所述覆銅疊層板的長度方向設定為縱向(Machine Direction，MD)方向、將寬度方向設定為橫向(Transverse Direction，TD)方向時，在所述試片中設想具有與所述MD方向及所述TD方向平行的邊的假想正四邊形，在包含所述假想正四邊形的中心的中心區域、及包含共有所述假想正四邊形的所述TD方向一邊的兩個角部各一個的兩個角落區域中，分別形成包含直線狀排列的多個記號的步驟；(3)測量所述多個記號的位置，算出鄰接的記號與記號之間的距離L0的第一測量步驟；(4)將所述試片的所述銅層的一部分或全部蝕刻的步驟；(5)蝕刻後測量所述多個記號的位置，算出鄰接的記號與記號之間的距離L1的第二測量步驟；(6)對於所述蝕刻前後相同的兩個記號，算出所述第一測量步驟中所得的距離L0、與所述第二測量步驟中所得的距離L1之差L1-L0的步驟；以及(7)將所述差L1-L0換算成由所述覆銅疊層板形成的電路基板中的配線圖案的尺度(scale)而求出累計換算尺寸變化量，以相對於所述配線圖案的配線寬度與配線間隔之和的比率來表示所得的累計換算尺寸變化量的步驟。

本發明的電路基板是對所述任一項所記載的覆銅疊層板的銅箔進行配線電路加工而成。

本發明的覆銅疊層板具有包含厚度為13μm以下、且厚度(μm)與拉伸彈性模量(GPa)之積在180~250的範圍內的壓延銅箔的第一銅箔層，由此尺寸穩定性及生產穩定性優異。因此，通過利用本發明的覆銅疊層板作為電路基板材料，可實現電路基板的可靠性及良率的提高。

10‧‧‧試片

20‧‧‧假想正四邊形

20a‧‧‧中心

20b‧‧‧角部

21‧‧‧中心區域

23a、23b‧‧‧角落區域

30‧‧‧孔

30a‧‧‧中心

100‧‧‧覆銅疊層板

L0、L1‧‧‧距離

MD‧‧‧縱向

TD‧‧‧橫向

圖1為表示對本發明的一實施形態的覆銅疊層板的尺寸穩定性進行評價的評價方法中所用的覆銅疊層板與試片的概略構成的立體圖。

圖2為說明試片中的記號位置的圖式。

圖3為試片的中心區域的局部放大圖。

圖4為試片的角落區域的局部放大圖。

圖5為對孔與孔的間隔的尺寸變化量加以說明的圖式。

圖6為用於說明實施例、比較例的評價樣品的圖式。

圖7為用於說明實施例、比較例的評價樣品的製備的圖式。

圖8為表示實施例的FPC尺寸與配線位置偏移率的圖表。

圖9為表示比較例的FPC尺寸與配線位置偏移率的圖表。

接著，一面適當參照圖式一面對本發明的實施形態加以說明。

<覆銅疊層板>

本實施形態的覆銅疊層板包括聚醯亞胺絕緣層及銅箔層。銅箔層是設置在聚醯亞胺絕緣層的單面或兩面上。即，本實施形態的覆銅疊層板可為單面覆銅疊層板(單面CCL)，也可為雙面覆銅疊層板(雙面CCL)。單面CCL的情況下，將疊層在聚醯亞胺絕緣層的單面上的銅箔層視為本發明的“第一銅箔層”。雙面CCL的情況下，將疊層在聚醯亞胺絕緣層的單面上的銅箔層視為本發明的“第一銅箔層”，將疊層在聚醯亞胺絕緣層中與疊層了第一銅箔層的面為相反側的面上的銅箔層視為本發明的“第二銅箔層”。本實施形態的覆銅疊層板是將銅箔蝕刻等並進行配線電路加工而形成銅配線，用作FPC。

<第一銅箔層>

本實施形態的覆銅疊層板中，用於第一銅箔層的銅箔(以下有時記作“第一銅箔”)包含壓延銅箔。通過使用壓延銅箔作為第一銅箔，並如後述般通過考慮厚度與拉伸彈性模量之積而可穩定地製造兼具優異的尺寸穩定性與高彎曲性的覆銅疊層板。另外，本實施形態的覆銅疊層板中，使用長邊(長度)相對於短邊(寬度)的比率(長邊/短邊)為600以上的長條的銅箔作為第一銅箔。

第一銅箔的厚度為13μm以下，優選為6μm~12μm的範圍內。若第一銅箔的厚度超過13μm，則將覆銅疊層板(或FPC)彎折時對銅箔(或銅配線)施加的彎曲應力變大，由此耐彎折性降低。另外，從生產穩定性及操作性的觀點來看，第一銅箔的厚度的下限值優選的是設定為6μm。

另外，第一銅箔的拉伸彈性模量例如優選10GPa~35GPa的範圍內，更優選15GPa~25GPa的範圍內。本實施形態中用作第一銅箔的壓延銅箔若通過熱處理而退火(anneal)，則柔軟性變高。因此，若第一銅箔的拉伸彈性模量不滿足所述下限值，則在從長條的第一銅箔通過澆鑄法來製造覆銅疊層板時，在第一銅箔上形成聚醯亞胺絕緣層的步驟中，由加熱導致第一銅箔自身的剛性降低。結果產生在覆銅疊層板產生凹凸(皺褶)的問題。此外，在通過層壓法來製造覆銅疊層板的情況下，雖不易產生所述皺褶的問題，但難以獲得充分的尺寸穩定性。

另一方面，若拉伸彈性模量超過所述上限值，則在將FPC彎折時會對銅配線施加更大的彎曲應力，其耐彎折性降低。此外，壓延銅箔存在以下傾向：其拉伸彈性模量因通過所述澆鑄法在銅箔上形成聚醯亞胺絕緣層時的熱處理條件、或形成聚醯亞胺絕緣層後的銅箔的退火處理等而變化。因此，本實施形態中，只要最終獲得的覆銅疊層板中，第一銅箔的拉伸彈性模量在所述範圍內即可。

另外，第一銅箔的厚度(μm)與拉伸彈性模量(GPa) 之積為180~250的範圍內，優選210~240的範圍內。若第一銅箔的厚度與拉伸彈性模量之積小於180，則在使用長條的第一銅箔通過澆鑄法來製造覆銅疊層板時容易產生皺褶而生產穩定性降低，若第一銅箔的厚度與拉伸彈性模量之積超過250，則耐彎折性降低。本實施形態中，通過將第一銅箔的厚度與拉伸彈性模量之積規定在所述範圍內，可取得第一銅箔的操作性與剛性的平衡，實現生產穩定性與耐彎折性的並存。

第一銅箔只要充分滿足所述特性則並無特別限定，可使用市售的壓延銅箔。適合作為第一銅箔的市售品例如可舉出JX日礦日石金屬股份有限公司製造的HA-V2箔。

<第二銅箔層>

第二銅箔層是疊層在聚醯亞胺絕緣層的與第一銅箔層為相反側的面上。用於第二銅箔層的銅箔(第二銅箔)並無特別限定，例如可為壓延銅箔也可為電解銅箔。另外，也可使用市售的銅箔作為第二銅箔。此外，也可使用與第一銅箔相同的銅箔作為第二銅箔。

<聚醯亞胺絕緣層>

本實施形態的覆銅疊層板中，為了防止翹曲的產生或尺寸穩定性的降低，重要的是聚醯亞胺絕緣層整體的熱膨脹係數(Coefficient of Thermal Expansion，CTE)在10ppm/K以上且30ppm/K以下的範圍內。聚醯亞胺絕緣層的熱膨脹係數(CTE)優選10ppm/K以上且25ppm/K以下的範圍內。若熱膨脹係數(CTE) 小於10ppm/K或超過30ppm/K，則覆銅疊層板產生翹曲，或尺寸穩定性降低。另外，本實施形態的覆銅疊層板中，相對於銅的熱膨脹係數(CTE)，聚醯亞胺絕緣層的熱膨脹係數(CTE)更優選±5ppm/K以下的範圍內，最優選±2ppm/K以下的範圍內。

本實施形態的覆銅疊層板中，聚醯亞胺絕緣層的厚度可根據銅箔層的厚度或剛性等而設定為既定範圍內的厚度。聚醯亞胺絕緣層的厚度例如優選在8μm~50μm的範圍內，更優選在11μm~26μm的範圍內。若聚醯亞胺絕緣層的厚度低於所述下限值，則有時產生無法確保電絕緣性、或由操作性的降低導致製造步驟中操作變困難等問題。另一方面，若聚醯亞胺絕緣層的厚度超過所述上限值，則有時將FPC彎折時對銅配線進一步施加彎曲應力，導致其耐彎折性降低。

另外，聚醯亞胺絕緣層的拉伸彈性模量優選3.0GPa~10.0GPa的範圍內，以4.5GPa~8.0GPa的範圍內為宜。若聚醯亞胺絕緣層的拉伸彈性模量低於3.0GPa，則聚醯亞胺自身的強度降低，由此有時在將覆銅疊層板加工成電路基板時產生膜的破裂等操作上的問題。反之，若聚醯亞胺絕緣層的拉伸彈性模量超過10.0GPa，則覆銅疊層板的對彎折的剛性上升，結果在將覆銅疊層板彎折時對銅配線施加的彎曲應力上升，耐彎折性降低。

聚醯亞胺絕緣層也可直接使用市售的聚醯亞胺膜，但從其厚度或物性控制的容易程度的方面來看，優選的是通過所謂澆鑄法來形成，即，將聚醯胺酸溶液直接塗布在銅箔上後，通過熱處理而進行乾燥、硬化。另外，聚醯亞胺絕緣層可僅由單層所形成，但若考慮到聚醯亞胺絕緣層與第一銅箔層的黏接性等，則優選的是包含多層。在將聚醯亞胺絕緣層設定為多層的情況下，可在包含不同構成成分的聚醯胺酸溶液上依次塗布其他聚醯胺酸溶液而形成。在聚醯亞胺絕緣層包含多層的情況下，也可將同一構成的聚醯亞胺前驅物樹脂使用兩次以上。

聚醯亞胺絕緣層優選的是設定為多層，其具體例優選的是將聚醯亞胺絕緣層設定為包含低熱膨脹性聚醯亞胺層與高熱膨脹性聚醯亞胺層的疊層結構。這裡，低熱膨脹性聚醯亞胺層是指熱膨脹係數小於35×10^-6/K、優選1×10^-6/K~30×10^-6/K的範圍內、特別優選3×10^-6/K~25×10^-6/K的範圍內的聚醯亞胺層。另外，高熱膨脹性聚醯亞胺層是指熱膨脹係數為35×10^-6/K以上、優選35×10^-6/K~80×10^-6/K的範圍內、特別優選35×10^-6/K~70×10^-6/K的範圍內的聚醯亞胺層。聚醯亞胺層可通過變更所使用的原料的組合、厚度、乾燥/硬化條件而製成具有所需熱膨脹係數的聚醯亞胺層。

形成所述聚醯亞胺絕緣層的聚醯胺酸溶液可使眾所周知的二胺與酸酐在溶劑的存在下聚合而製造。

可用作聚醯亞胺的原料的二胺例如可舉出：4,6-二甲基間苯二胺、2,5-二甲基對苯二胺、2,4-二胺基均三甲苯、4,4'-亞甲基二鄰甲苯胺、4,4'-亞甲基二-2,6-二甲苯胺、4,4'-亞甲基-2,6-二乙基苯胺、2,4-甲苯二胺、間苯二胺、對苯二胺、4,4'-二胺基二苯基丙烷、3,3'-二胺基二苯基丙烷、4,4'-二胺基二苯基乙烷、3,3'-二胺基二苯基乙烷、4,4'-二胺基二苯基甲烷、3,3'-二胺基二苯基甲烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、4,4'-二胺基二苯基硫醚、3,3'-二胺基二苯基硫醚、4,4'-二胺基二苯基碸、3,3'-二胺基二苯基碸、4,4-二胺基二苯基醚、3,3-二胺基二苯基醚、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、聯苯胺、3,3'-二胺基聯苯、3,3'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、3,3'-二甲氧基聯苯胺、4,4'-二胺基-對三聯苯、3,3'-二胺基對三聯苯、雙(對胺基環己基)甲烷、雙(對-β-胺基-第三丁基苯基)醚、雙(對-β-甲基-δ-胺基戊基)苯、對-雙(2-甲基-4-胺基戊基)苯、對-雙(1,1-二甲基-5-胺基戊基)苯、1,5-二胺基萘、2,6-二胺基萘、2,4-雙(β-胺基-第三丁基)甲苯、2,4-二胺基甲苯、間二甲苯-2,5-二胺、對二甲苯-2,5-二胺、間亞二甲苯基二胺、對亞二甲苯基二胺、2,6-二胺基吡啶、2,5-二胺基吡啶、2,5-二胺基-1,3,4-噁二唑、哌啶、2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、3,7-二胺基二苯並呋喃、1,5-二胺基茀、二苯並-對-二噁嗪-2,7-二胺、4,4'-二胺基苯偶醯(4,4'-diaminobcnzil)等。

另外，可用作聚醯亞胺的原料的酸酐例如可舉出：均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2',3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3,3',4'-二苯甲酮四羧酸二酐、萘-1,2,5,6-四羧酸二酐、萘-1,2,4,5-四羧酸二酐、萘-1,4,5,8-四羧酸二酐、萘-1,2,6,7-四羧酸二酐、4,8-二甲基-1,2,3,5,6,7-六氫萘-1,2,5,6-四羧酸二酐、4,8-二甲基-1,2,3,5,6,7-六氫萘-2,3,6,7-四羧酸二酐、2,6-二氯萘-1,4,5,8- 四羧酸二酐、2,7-二氯萘-1,4,5,8-四羧酸二酐、2,3,6,7-四氯萘-1,4,5,8-四羧酸二酐、1,4,5,8-四氯萘-2,3,6,7-四羧酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、2,2',3,3'-聯苯四羧酸二酐、2,3,3',4'-聯苯四羧酸二酐、3,3",4,4"-對三聯苯四羧酸二酐、2,2",3,3"-對三聯苯四羧酸二酐、2,3,3",4"-對三聯苯四羧酸二酐、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)-丙烷二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)-丙烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)醚二酐、雙(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)碸二酐、雙(3,4-二羧基苯基)碸二酐、1,1-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、苝-2,3,8,9-四羧酸二酐、苝-3,4,9,10-四羧酸二酐、苝-4,5,10,11-四羧酸二酐、苝-5,6,11,12-四羧酸二酐、菲-1,2,7,8-四羧酸二酐、菲-1,2,6,7-四羧酸二酐、菲-1,2,9,10-四羧酸二酐、環戊烷-1,2,3,4-四羧酸二酐、吡嗪-2,3,5,6-四羧酸二酐、吡咯烷-2,3,4,5-四羧酸二酐、噻吩-2,3,4,5-四羧酸二酐、4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐等。

所述二胺及酸酐可分別僅使用一種，也可並用兩種以上。另外，用於聚合的溶劑可舉出二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、2-丁酮、二乙二醇二甲醚(diglyme)、二甲苯等，可使用一種或並用兩種以上。

為了形成熱膨脹係數低於35×10^-6/K的低熱膨脹性聚醯亞胺層，以使用均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐作為原料的酸酐成分，且使用2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、2-甲氧基-4,4'- 二胺基苯甲醯苯胺作為二胺成分為宜，特別優選的是以將均苯四甲酸二酐及2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯作為原料各成分的主成分為宜。

另外，為了形成熱膨脹係數為35×10^-6/K以上的高熱膨脹性聚醯亞胺層，以使用均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸二酐作為原料的酸酐成分，且使用2,2'-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、4,4'-二胺基二苯基醚、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯作為二胺成分為宜，特別優選的是以將均苯四甲酸二酐及2,2'-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷作為原料各成分的主成分為宜。此外，像這樣而獲得的高熱膨脹性聚醯亞胺層的優選玻璃轉移溫度為300℃~400℃的範圍內。

另外，在將聚醯亞胺絕緣層設定為低熱膨脹性聚醯亞胺層與高熱膨脹性聚醯亞胺層的疊層結構的情況下，優選的是以低熱膨脹性的聚醯亞胺層與高熱膨脹性的聚醯亞胺層的厚度比(低熱膨脹性聚醯亞胺層/高熱膨脹性的聚醯亞胺層)為1.5~6.0的範圍內為宜。若該比的值小於1.5，則低熱膨脹性聚醯亞胺層相對於聚醯亞胺絕緣層整體而變薄，因此將銅箔蝕刻時的尺寸變化率容易變大，若所述比的值超過6.0，則高熱膨脹性聚醯亞胺層變薄，聚醯亞胺絕緣層與銅箔的黏接可靠性容易降低。

對於本實施形態的覆銅疊層板，通過下述評價方法所得，10mm的電路基板尺寸(FPC尺寸)中累計換算尺寸變化量相對於配線圖案的配線寬度與配線間隔之和的比率在試片內的面內不均為±2%以下。在該不均的值超過±2%的情況下，在由覆銅疊層板加工所得的FPC中，成為引起配線間或配線與端子的連接不良的原因，且成為導致電路基板的可靠性或良率降低的要因。這裡，一面參照圖1~圖7，一面對本實施形態中使用的覆銅疊層板的尺寸穩定性的評價方法加以說明。該評價方法包括以下的步驟(1)~步驟(7)。

(1)準備試片的步驟：本步驟中，像圖1所例示那樣，將長條的覆銅疊層板100切斷成既定長度，由此準備試片10。此外，以下的說明中，將長條的覆銅疊層板100的長度方向定義為MD方向、寬度方向定義為TD方向(試片10也相同)。試片10優選的是以成為接近正方形的形狀的方式，以覆銅疊層板100的寬度(TD方向的長度)與切斷間隔(MD方向的長度)大致相等的方式設定。雖省略圖示，但覆銅疊層板100具有絕緣樹脂層、及疊層在該絕緣樹脂層的單側或兩側的銅層。

成為本評價方法的對象的覆銅疊層板100可使用通過任意方法製備的覆銅疊層板。例如，覆銅疊層板100可通過以下方式製備：準備樹脂膜，在其上濺鍍金屬而形成籽晶層後，通過鍍敷而形成銅層。另外，覆銅疊層板100也可通過利用熱壓接等方法將樹脂膜與銅箔層壓而製備。進而，覆銅疊層板100也可通過在銅箔上塗布樹脂溶液形成絕緣樹脂層而製備。

(2)在試片上形成多個記號的步驟：本步驟中，像圖2所示那樣，首先在試片10中設想具有與MD方向及TD方向平行的邊的假想正四邊形20。該假想正四邊形20的一邊的長度可設定為與覆銅疊層板100的寬度(TD方向的長度)相對應的長度。另外，關於假想正四邊形20的面積，將取多個的情況下加工成FPC的範圍的極限包括在評價對象中，因此優選的是設定為可將加工成FPC的範圍覆蓋的面積。因此，假想正四邊形20的一邊的長度優選的是設定為試片10的TD方向的長度(覆銅疊層板100的寬度)的60%~90%的範圍內，更優選的是設定為70%~80%的範圍內。例如在覆銅疊層板100的寬度(TD方向的長度)為250mm的情況下，假想正四邊形20的一邊的長度優選的是設定為150mm~225mm的範圍內，更優選的是設定為175mm~200mm的範圍內。

然後，像圖2~圖4所示那樣，在包含假想正四邊形20的中心20a的中心區域21、以及包含共有假想正四邊形20的TD方向一邊的兩個角部20b各一個的兩個角落區域23a、角落區域23b中，分別形成包含直線狀排列的多個記號。記號例如為貫穿試片10的孔30。多個孔30優選的是等間隔地形成。此外，作為記號的孔30例如也可為三角形、長方形等多邊形狀。另外，記號只要可識別其位置，則不限於貫通孔，例如也可為在試片10中形成槽、切口等而成的記號，也可為利用墨水等進行印刷的樣式。

<中心區域>

假想正四邊形20的中心20a成為用來測定試片10的伸縮的坐標基準，因此本評價方法中，將包含該中心20a的中心區域21作為測定對象。中心區域21中，只要包含直線狀排列，則形成多個孔30的位置為任意，例如也可排列成T字形、L字形等，優選的是從假想正四邊形20的中心20a開始在MD方向及TD方向上可均等地排列的十字型。即，優選的是像圖3所示那樣，沿著穿過假想正四邊形20的中心20a的十字形而在MD方向及TD方向上形成多個孔30，更優選的是以十字型的交叉部分與假想正四邊形20的中心20a重合的方式配置。該情況下，與中心20a重合的孔30是作為構成MD方向及TD方向這兩方向的排列的孔30而重複計數。

另外，中心區域21中，為了可準確地評價包含試片10面內的尺寸變化不均的尺寸穩定性，以如下情況為宜：從假想正四邊形20的中心20a開始在MD方向及TD方向上，分別相對於假想正四邊形20的一邊的長度而在至少12.5%以上、優選12.5%~32.5%的範圍內、更優選12.5%~25%的範圍內形成孔30。

<角落區域>

在圖1所示那樣的長條的覆銅疊層板100中，共有假想正四邊形20的TD方向一邊的兩個角部20b的周圍為最容易伸縮、尺寸變化容易變大的區域。因此，本評價方法中，將包含共有假想正四邊形20的TD方向一邊的兩個角部20b各一個的兩個角落區域23a、角落區域23b兩者作為測定對象。

在角落區域23a、角落區域23b中，只要包含直線狀排列，則形成孔30的位置為任意，例如優選的是像圖4所示那樣，沿著夾持假想正四邊形20的角部20b的兩條邊，在MD方向及TD方向以L字形而形成多個孔30。該情況下，與角部20b重合的孔30是作為構成MD方向及TD方向這兩方向的排列的孔30而重複計數。此外，圖4僅示出單個角落區域23b，另一角落區域23a也相同。

在兩個角落區域23a、角落區域23b中，為了可準確地評價包含試片10面內的尺寸變化不均的尺寸穩定性，以如下情況為宜：從假想正四邊形20的TD方向一邊的兩端(即，假想正四邊形20的角部20b)朝向MD方向的中央側，分別相對於MD方向一邊的長度而在至少12.5%以上、優選12.5%~32.5%的範圍內、更優選12.5%~25%的範圍內形成孔30。

另外，在兩個角落區域23a、角落區域23b中，為了可準確地評價包含試片10面內的尺寸變化不均的尺寸穩定性，以如下情況為宜：從假想正四邊形20的TD方向一邊的兩端(即，假想正四邊形20的角部20b)朝向TD方向的中央側，分別相對於TD方向一邊的長度而在至少12.5%以上、優選12.5%~32.5%的範圍內、更優選12.5%~25%的範圍內形成孔30。

另外，為了涵蓋試片10的面內而可準確地把握每個部位的尺寸變化，也可使中心區域21中以直線狀排列的兩端的孔30間的排列範圍、與角落區域23a及角落區域23b中在相同方向上以直線狀排列的兩端的孔30間的排列範圍重合。

具體來說，也可按以下方式配置：在TD方向上平行移動時，至少在中心區域21內排列在MD方向上的多個孔30的兩端的位置、與兩個角落區域23a及角落區域23b內分別排列在MD方向上的多個孔30中最內側(遠離角部20b的一側)的孔30的位置重疊(overlap)。

同樣地，也可按以下方式配置：在MD方向上平行移動時，至少在中心區域21內排列在TD方向上的多個孔30中最接近角落區域23a及角落區域23b的孔30的位置、與兩個角落區域23a角落區域及23b內分別排列在TD方向上的多個孔30中最內側(遠離角部20b的一側)的孔30的位置重疊。

若考慮到如上配置，則中心區域21中最合理的是將多個孔30排列成十字形，另外，兩個角落區域23a、角落區域23b中，最合理的是將多個孔30排列成L字形。

試片10的假想正四邊形20中，形成孔30的範圍可根據孔30的大小、孔30的個數、孔30與孔30的間隔的長度而調節。

為了提高尺寸變化的檢測精度，孔30的大小優選的是設定為孔30與孔30的間隔的長度的20%以下的範圍內。

為了可準確地評價包含試片10面內的尺寸變化不均的尺寸穩定性，形成在所述中心區域21與兩個角落區域23a、角落區域23b中的多個孔30優選的是在MD方向及TD方向上，分別包含至少11個以上的直線狀排列，更優選的是包含20個以上的直線狀排列。這裡，若將孔30的個數設定為n個，則後續步驟(3)、步驟(5)中成為測量對象的相鄰的孔30與孔30的間隔的個數成為n-1處。相鄰的30與孔30的間隔例如在孔30的個數為10個的情況下成為9處，在孔30的個數為21個的情況下成為20處。該情況下，優選的是孔30的個數在MD方向及TD方向上相同。

為了提高尺寸變化的檢測精度，孔30與孔30之間的距離優選的是設定為2mm以上的範圍內。

(3)第一測量步驟：本步驟中，測定多個孔30的位置。然後，根據各孔30的位置的測定結果來算出鄰接的孔30與孔30之間的距離L0。例如若孔30的個數為21個，則對鄰接的孔30與孔30之間的20處間隔求出距離L0。這裡，像圖5所示那樣，鄰接的孔30與孔30之間的距離L0是指從某個孔30的中心30a到鄰接的孔30的中心30a的距離。

孔30的位置的測量並無特別限定，例如可通過根據試片10的圖像來檢測孔30的位置的方法而實施。

本步驟的孔30的位置的測量可繼所述步驟(2)之後實施，優選的是在測量前設置調整試片10的狀態(condition)的步驟。試片10的狀態調整的一例可舉出調濕處理。調濕處理可通過在一定環境下將試片10靜置一定時間(例如23℃、50RH%的環境下24小時)而進行。

(4)蝕刻步驟：本步驟中，將試片10的銅層的一部分或全部蝕刻。為了評價切合現實的尺寸穩定性，蝕刻的內容優選的是按照由覆銅疊層板100所形成的FPC的配線圖案來進行。在試片10是由雙面覆銅疊層板所製備的情況下，也可將兩側的銅層蝕刻。此外，在實際的FPC加工中伴有熱處理的情況下，也可在蝕刻後對試片10在任意溫度下進行加熱處理。

(5)第二測量步驟：本步驟為在所述(4)的蝕刻後再次測定多個孔30的位置的步驟。然後，根據各孔30的位置的測定結果來算出鄰接的孔30與孔30之間的距離L1。本步驟中的孔30的位置的測量可利用與所述步驟(3)相同的方法來進行。像圖5所示那樣，鄰接的孔30與孔30之間的距離L1是指從某個孔30的中心30a到鄰接的孔30的中心30a的距離。

本步驟的孔30的位置的測量可繼所述步驟(4)後實施，優選的是與所述步驟(3)同樣地設置調整試片10的狀態的步驟。尤其在所述步驟(3)中進行了狀態調整的情況下，優選的是在本步驟中也在測量前在相同條件下實施狀態調整。

(6)算出尺寸變化量的步驟：本步驟中，像圖5所示那樣，對於在蝕刻前後相同的兩個孔30的間隔，算出第一測量步驟中所得的距離L0、與第二測量步驟中所得的距離L1之差L1-L0。然後，對排列成同一直線狀的孔30與孔30的間隔的2處以上、優選10處以上、更優選所有間隔同樣地算出差L1-L0。將該差L1-L0作為“尺寸變化量△”。

(7)換算成配線尺度的步驟：本步驟中，將步驟(6)中所得的尺寸變化量△換算成由覆銅疊層板100所形成的FPC的配線圖案的尺度，以相對於配線圖案的配線寬度與配線間隔之和的比率來表示所得的換算值。通過本步驟，在將用於試驗的覆銅疊層板100實際加工成FPC的情況下，可容易理解地表現出覆銅疊層板100的尺寸變化對FPC的配線圖案的影響。

本步驟中，首先將尺寸變化量△換算成由覆銅疊層板100所形成的預定的FPC中的L/S配線圖案的配線寬/配線間隔的尺度，將所換算的尺寸變化量累計而求出累計換算尺寸變化量。例如在蝕刻前的兩個孔30之間的距離L0為X mm、形成預定的FPC中的配線圖案的配線寬度與配線間隔分別為距離L0的1/Y的情況下，根據下式，將尺寸變化量△換算成小型化(downsizing)為2×(1/Y)的尺度時的值，求出2×(1/Y)的尺度的累計換算尺寸變化量。

累計換算尺寸變化量=[Σ_i=1 ⁱ(2×△_i/Y)]

然後，根據下式由累計換算尺寸變化量求出配線的位置偏移比率。該配線的位置偏移比率是以相對於形成預定的L/S配線圖案的配線寬(L mm)與配線間隔(S mm)之和的比率來表示累計換算尺寸變化量。

配線的位置偏移比率(%)={[Σ_i=1 ⁱ(2×△_i/Y)]/[L+S]}×100

將像以上那樣算出的FPC中的MD方向及TD方向的配線的位置偏移比率描繪在圖表上，由此可獲得與FPC尺寸相對應的近似直線。這裡，所謂“FPC尺寸”，是指FPC中形成的多個配線中離得最遠的兩端的配線間的距離。圖表的傾斜度的大小是指配線的位置偏移的大小，圖表的傾斜度的不均的大小是指配線的位置偏移的面內不均的大小。

通過本步驟，在將用於試驗的覆銅疊層板100實際加工成電路的情況下，可容易理解地表現出覆銅疊層板100的尺寸變化對FPC的配線圖案的影響。另外，通過製作近似直線的圖表，可與FPC尺寸相對應而將由作為被試驗體的覆銅疊層板100所製作的配線的位置偏移的大小或面內的不均視覺化而表現出。

此外，也可將所述步驟(6)中所得的尺寸變化量△累計後，將累計尺寸變化量換算成由覆銅疊層板100所形成的預定的FPC中的L/S配線圖案的配線寬/配線間隔的尺度，求出累計換算尺寸變化量。例如將各間隔的尺寸變化量△累計而獲得累計尺寸變化量Σ。該累計尺寸變化量Σ可通過下式而算出。

Σ=△₁+△₂+△₃+...+△_i=Σ_i=1 ⁱ△_i

所述式中，記號Σ_i=1 ⁱ表示1到i的總和。另外，尺寸變化量△表示由蝕刻後的第n號孔30與第n-1號孔30的距離L1減去蝕刻前的第n號孔30與第n-1號孔30的距離L0所得的值(這裡，n為2以上的整數)。△₁為第1號間隔的長度(相鄰的兩個孔30間的距離)的尺寸變化量，△_i為第i號(i是指正整數)間隔的長度的尺寸變化量。

可對覆銅疊層板100的MD方向、TD方向的任一者、優選兩者求出累計尺寸變化量Σ。可根據累計尺寸變化量Σ的大小來評價覆銅疊層板100的MD方向、TD方向的尺寸穩定性。另外，根據累計尺寸變化量Σ的實測值，可獲得尺度放大(scale-up)的近似直線。

像以上那樣，根據該評價方法，可通過步驟(1)~步驟(7)高精度地評價覆銅疊層板100的尺寸變化(包含面內的不均)。另外，在從覆銅疊層板100中取多個的情況下，可對加工成FPC的每個加工區域分別評價尺寸穩定性。

<覆銅疊層板的製造>

本實施形態的覆銅疊層板例如可在第一銅箔的表面上塗布聚醯亞胺前驅物樹脂溶液(也稱為聚醯胺酸溶液)，然後經過進行乾燥、硬化的熱處理步驟而製造。熱處理步驟中的熱處理是通過以下方式進行：對所塗布的聚醯胺酸溶液在低於160℃的溫度下將聚醯胺酸中的溶劑乾燥除去後，進而在150℃~400℃的溫度範圍內階段性地升溫，進行硬化。為了將像這樣所得的單面覆銅疊層板製成雙面覆銅疊層板，可舉出將所述單面覆銅疊層板與另準備的銅箔(第二銅箔)在300℃~400℃下熱壓接的方法。

<FPC>

本實施形態的覆銅疊層板主要適合用作FPC材料。即，通過利用常法將本實施形態的覆銅疊層板的銅箔加工成圖案狀而形成配線層，可製造作為本發明的一實施形態的FPC。

[實施例]

(合成例1)

在具備熱電偶(thermocouple)及攪拌機且可導入氮氣的反應容器中加入N,N-二甲基乙醯胺，在該反應容器中投入2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)，在容器中一面攪拌一面溶解。然後，以單體的投入總量成為12wt%的方式投入均苯四甲酸二酐(PMDA)。其後，繼續攪拌3小時而進行聚合反應，獲得聚醯胺酸a的樹脂溶液。由聚醯胺酸a所形成的厚度25μm的聚醯亞胺膜的熱膨脹係數(CTE)為55×10^-6/K。

(合成例2)

在具備熱電偶及攪拌機且可導入氮氣的反應容器中加入N,N-二甲基乙醯胺，在該反應容器中投入2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯(m-TB)，在容器中一面攪拌一面溶解。接著，以單體的投入總量成為15wt%、各酸酐的莫耳比率(BPDA：PMDA)成為20：80的方式投入3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(BPDA)及均苯四甲酸二酐(PMDA)。然後，繼續攪拌3小時而進行聚合反應，獲得聚醯胺酸b的樹脂溶液。由聚醯胺酸b所形成的厚度25μm的聚醯亞胺膜的熱膨脹係數(CTE)為22×10^-6/K。

(實施例)

<可撓性覆銅疊層板的製造>

在長條的銅箔(例如JX日礦日石金屬股份有限公司製造的GHY5-93F-HA-V2箔)的表面上塗布合成例1中製備的聚醯亞胺前驅物即聚醯胺酸a的樹脂溶液(也稱為聚醯胺酸溶液)並使其乾燥。然後，依次同樣地塗布合成例2、合成例1中分別製備的聚醯胺酸b、聚醯胺酸a的樹脂溶液並使其乾燥後，經過進行硬化的熱處理步驟，形成25μm厚的聚醯亞胺層。熱處理步驟中的熱處理是通過以下方式進行：對所塗布的聚醯胺酸溶液在低於160℃的溫度下將聚醯胺酸中的溶劑乾燥除去後，進而在150℃~400℃的溫度範圍內階段性地升溫，進行硬化。在該過程中，在單面覆銅疊層板上未觀察到皺褶的產生。將像這樣而獲得的單面覆銅疊層板與另準備的銅箔在300℃~400℃下熱壓接，由此製作雙面覆銅疊層板。

由所得的雙面覆銅疊層板來準備覆銅疊層板1(端寬度：250mm)作為評價用樣品的材料。

覆銅疊層板1：長條狀，利用實施例的方法所製造的兩面覆銅疊層板，絕緣層的厚度：25μm，絕緣層的CTE：17ppm/K，第一銅箔層：JX日礦日石金屬股份有限公司製造的GHY5-93F-HA-V2箔，第一銅箔層的厚度：12μm，第一銅箔層的CTE：17ppm/K，第一銅箔層的拉伸彈性模量為18GPa，第一銅箔層的厚度與拉伸彈性模量之積：216。

(比較例)

準備覆銅疊層板2(端寬度：250mm)作為評價用樣品的材料。

覆銅疊層板2：長條狀，通用層壓材料，絕緣層的厚度：25μm，銅箔層；JX日礦日石金屬股份有限公司製造的BHY-82F-HA箔，銅箔層的厚度：12μm，通過層壓法在聚醯亞胺膜(鐘淵(Kaneka)公司製造，商品名：派克希爾(Pixeo))的兩面上熱壓接銅箔而成的覆銅疊層板。銅箔層的拉伸彈性模量為14GPa，銅箔層的厚度與拉伸彈性模量之積：168。

<評價用樣品的製備>

將所述覆銅疊層板1或覆銅疊層板2在MD方向上切斷成長度250mm，製成MD：250mm×TD：250mm。像圖6所示那樣，在切斷後的覆銅疊層板的MD：200mm×TD：200mm的範圍內設想假想正四邊形。在包含共有該假想正四邊形的TD方向一邊的兩個角部各一個的左右兩個角落區域(左側(Left)及右側(Right))以及包含假想正四邊形的中心的中央區域(中央(Center))中，分別在MD方向及TD方向上以2.5mm的間隔連續地進行21個開孔加工，製備評價用樣品。此外，開孔加工時使用直徑0.105mm的鑽頭。

<尺寸穩定性的評價>

使用非接觸計算機數字控制(Computer Numerical Control，CNC)圖像測定機(三豐(Mitutoyo)公司製造，商品名：快速影像(Quick Vision)QV-X404PIL-C)，將評價用樣品的兩面的銅箔層全部蝕刻除去，對蝕刻除去前後的各孔的位置進行測定。根據測定值算出蝕刻前後的相鄰兩孔間距離的尺寸變化量及累計尺寸變化量。

準備長條狀的覆銅疊層板1及覆銅疊層板2，像圖7所示那樣製備評價用樣品1、評價用樣品2。對於評價用樣品1、評價用樣品2，分別測定中央、左側及右側的蝕刻前後的各孔的位置。根據測定值算出蝕刻前後的相鄰兩孔間的距離的尺寸變化量及這些尺寸變化量的合計(20處)的累計尺寸變化量。

根據覆銅疊層板1的評價結果，將MD方向的累計尺寸變化量及不均示於表1中，在圖8中示出FPC尺寸與配線位置偏移率的關係。同樣地，根據覆銅疊層板2的評價結果，將MD的累計尺寸變化量及其不均示於表2中，在圖9中示出FPC尺寸與配線位置偏移率的關係。此外，在表1及表2以及圖8及圖9中，以換算成設想FPC尺寸10mm的累計換算尺寸變化量來表示左側、中央、右側的累計尺寸變化率及累計尺寸變化量，也示出左側、中央、右側的整個範圍內的不均。表中的“範圍”的數值是指中值±上下範圍。

[表1]

由這些結果確認到，可對將覆銅疊層板1及覆銅疊層板2作為材料而形成的電路配線基板(L/S=0.025mm/0.0025mm)評價配線的位置偏移率及試片面內的尺寸變化率的不均，並且可確認，與比較例的覆銅疊層板2相比較，實施例的覆銅疊層板1的各FPC尺寸下的配線位置偏移率的不均更小。

以上以例示為目的詳細地說明了本發明的實施形態，但本發明不受所述實施形態的限制，可進行各種變形。

Claims

一種覆銅疊層板，其特徵在於：具備聚醯亞胺絕緣層、及疊層在所述聚醯亞胺絕緣層的單側的面上而設置的第一銅箔層，所述聚醯亞胺絕緣層的熱膨脹係數為10ppm/K以上且30ppm/K以下的範圍內，且所述聚醯亞胺絕緣層的厚度在11μm~26μm的範圍內，所述第一銅箔層包含厚度為13μm以下、且厚度(μm)與拉伸彈性模量(GPa)之積為180~250的範圍內的壓延銅箔。
如申請專利範圍第1項所述的覆銅疊層板，其中：所述聚醯亞胺絕緣層是通過在所述第一銅箔層塗布聚醯亞胺的前驅物溶液並加以乾燥後，進行醯亞胺化而形成。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的覆銅疊層板，其進一步具備疊層在所述聚醯亞胺絕緣層的與所述第一銅箔層為相反側的面上的第二銅箔層。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的覆銅疊層板，其通過包含下述步驟(1)~步驟(7)的試驗方法所得的、10mm的電路基板尺寸中累計換算尺寸變化量相對於配線圖案的配線寬度與配線間隔之和的比率在試片中的面內不均為2%以下；(1)將長條的所述覆銅疊層板切斷成既定長度而準備試片的步驟、(2)在將所述覆銅疊層板的長度方向設定為縱向方向、將寬度方向設定為橫向方向時，在所述試片中設想具有與所述縱向方向及所述橫向方向平行的邊的假想正四邊形，在包含所述假想正四邊形的中心的中心區域、與包含共有所述假想正四邊形的所述橫向方向一邊的兩個角部各一個的兩個角落區域中，分別形成包含直線狀排列的多個記號的步驟；(3)測量所述多個記號的位置，算出鄰接的記號與記號之間的距離L0的第一測量步驟；(4)將所述試片的所述第一銅箔層的一部分或全部蝕刻的步驟；(5)蝕刻後測量所述多個記號的位置，算出鄰接的記號與記號之間的距離L1的第二測量步驟；(6)對於所述蝕刻前後相同的兩個記號，算出所述第一測量步驟中所得的距離L0、與所述第二測量步驟中所得的距離L1之差L1-L0的步驟；以及(7)將所述差L1-L0換算成由所述覆銅疊層板所形成的電路基板的配線圖案的尺度而求出累計換算尺寸變化量，以相對於所述配線圖案的配線寬度與配線間隔之和的比率來表示所得的累計換算尺寸變化量的步驟。
一種電路基板，其特徵在於：其是對如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的覆銅疊層板的銅箔進行配線電路加工而成。