WO2007111268A1 - 銅配線ポリイミドフィルムの製造方法および銅配線ポリイミドフィルム - Google Patents

銅配線ポリイミドフィルムの製造方法および銅配線ポリイミドフィルム Download PDF

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WO2007111268A1
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polyimide film
copper
polyimide
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Hiroto Shimokawa
Keita Bamba
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Ube Industries, Ltd.
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    • Y10T428/2651 mil or less

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a copper wiring polyimide film having fine wiring by a semi-additive method using a copper foil laminated polyimide film with a carrier.
  • the copper foil laminated polyimide film has the advantage of being thin and lightweight, and is therefore suitable for high-performance electronic devices, especially small and light-weighted boards.
  • FPCs high-density wiring flexible circuit boards
  • TAB tapes Used for 'automated' bonding
  • Patent Document 1 discloses a laminate in which a metal layer is provided on one side or both sides of a synthetic resin film, and the metal layer is a metal foil of 5 microns or less. Specifically, it is described that a circuit with a copper foil thickness of 3 ⁇ m and a line and space of 25 ⁇ m and 25 m (pitch 50 ⁇ m) was formed.
  • Patent Document 2 discloses a copper-clad laminate including a copper foil having a thickness of 1 to 8 ⁇ m, an adhesive layer mainly composed of thermoplastic polyimide resin, and a heat-resistant film.
  • the claim of Patent Document 3 is a laminate in which a thermoplastic polyimide film is formed on at least one surface of a non-thermoplastic polyimide film, and a copper foil is laminated on the surface of the thermoplastic resin layer, A metal laminate having a copper foil thickness of 5 ⁇ m or less is disclosed.
  • Patent Document 4 in order to improve the visibility of the wiring pattern, the roughness of the adhesive surface with the copper foil film is reduced (for example, R Z is 1. O / zm).
  • R Z is 1. O / zm.
  • Patent Literature l WO2002Z034509
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-316386
  • Patent Document 3 JP 2003-071984
  • Patent Document 4 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-042579
  • Patent Document 5 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-098659
  • Patent Document 6 WO03Z. No. 96776
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a copper wiring polyimide film having a very small pitch and excellent linearity by a semi-additive method using a copper foil laminated polyimide film with a carrier.
  • the present invention relates to the following items.
  • a wiring pattern including a copper wiring portion having a pitch of 20 to 45 / ⁇ ⁇ pitch can be formed on the upper surface of the copper foil of the copper foil laminated film prepared in step (a), and has an opening corresponding to the wiring pattern.
  • the manufacturing method of the copper wiring polyimide film characterized by having.
  • the step (a) includes:
  • the step (b) includes a step of forming a plating resist layer on the surface of the copper foil, a step of exposing through a photomask, and a step of forming an opening of the plating resist pattern layer by development. 4.
  • the step (e) is characterized in that the step (e) is performed by flash etching.
  • the polyimide film constituting the provided copper foil laminated polyimide film with a carrier is a single layer of a highly heat-resistant aromatic polyimide layer or a thermocompression bonding polyimide layer laminated on one side. 7.
  • Copper foil on the side laminated with the polyimide film on one or both sides of the polyimide film A copper foil laminated polyimide film with a carrier in which a copper foil with a carrier having a surface roughness Rz of 1.0 ⁇ m or less and a copper foil thickness of 1 to 8 ⁇ m is directly laminated.
  • a copper wiring with a very small pitch having excellent linearity can be formed by a semi-additive method using a copper foil laminated polyimide film with a carrier.
  • a copper wire with a very small pitch which has excellent long-term reliability (insulation between wires) and excellent visibility, on a polyimide film.
  • the copper wiring polyimide film produced according to the present invention is a flexible printed circuit board.
  • the copper foil laminated polyimide film with a carrier defined in the present invention can be used in a method for producing a copper wiring polyimide film having a fine pattern, and has an extremely high pitch copper wiring excellent in linearity. Thus, a substrate with excellent wiring visibility can be obtained.
  • FIG. 1 is a process diagram for explaining an example of a process for producing a single-sided copper wiring polyimide film by a semi-additive method using a copper foil laminated polyimide film with a single-sided carrier.
  • FIG. 2 is a process diagram illustrating an example of a process for producing a double-sided copper wiring polyimide film by a semi-additive method using a copper foil laminated polyimide film with a double-sided carrier.
  • FIG. 3 is a process diagram for explaining an example of the manufacturing process up to formation of through holes from a copper foil laminated polyimide film with a double-sided carrier using a copper foil laminated polyimide film with a double-sided carrier.
  • FIG. 4 is a view showing an SEM observation (1000 times) of the surface of a polyimide film having a 30 ⁇ m pitch copper wiring obtained in Example 2.
  • FIG. 5 Surface of polyimide film having 30 ⁇ m pitch copper wiring obtained in Example 3 It is a figure which shows SEM observation (1000 times).
  • FIG. 6 is a diagram showing SEM observation (1000 times) of the surface of a polyimide film having a 30 ⁇ m pitch copper wiring obtained in Comparative Example 1.
  • Figure 1 shows an example of a method for producing a copper wiring polyimide film by a semi-additive method using a copper foil laminated polyimide film with a carrier.
  • a known semi-additive method can be used.
  • the surface roughness Rz on the side laminated with the polyimide film on one or both sides of the polyimide film is 1.0 m or less and 0.5 111 to 2 111
  • a copper foil laminated film is prepared by directly laminating a copper foil having a thickness in the range of.
  • This step (a) is generally in the sub-steps (a-1) to (a-3), that is, the thickness of the copper foil is in the range of 1 to 8 ⁇ m, and is laminated with the copper foil polyimide film.
  • the step of providing a copper foil laminated polyimide film with a carrier (a—1), the step of peeling the carrier foil with the copper foil laminated polyimide film (a—2), an optional step, and the thickness of the copper foil Including the step (a-3) of thinning by etching to a range of 0.5 ⁇ m to 2 ⁇ m.
  • the copper foil laminated polyimide film 1 with carrier provided in the step (a-1) has a structure in which a polyimide film 2 and a copper foil 3 with carrier 3 are laminated.
  • the copper foil with carrier 3 has a structure in which a copper foil 4 and a carrier 5 are laminated.
  • the thickness of the copper foil is in the range of 1 to 8 / ⁇ ⁇
  • the surface roughness Rz on the side of the copper foil laminated with the polyimide film is 1.0 m or less.
  • the carrier foil 5 is peeled from the copper foil laminated polyimide film 1 with a carrier, and the copper foil and the polyimide film are directly laminated. A copper foil laminate polyimide film is obtained.
  • step (a-3) as shown in FIG. 1 (c), etching is performed as necessary in order to make the copper foil of the copper foil laminated polyimide film thinner (no-fetching). .
  • the thickness of the copper foil is reduced to the range of 0.5 m to 2 m (in FIG. 1, the thinned copper foil is indicated by reference numeral 4 b).
  • the half-etching step can be omitted.
  • Half etching of the copper foil can be performed by appropriately selecting a known method. For example, a method of immersing a copper foil laminated polyimide film in a known half-etching solution, or a method of further thinning the copper foil by a method of spraying one fetch solution with a spray device can be used.
  • a known one can be used, for example, a mixture of hydrogen peroxide and sulfuric acid, or a solution mainly composed of an aqueous solution of sodium persulfate. — 200 and Adecate CAP manufactured by Asahi Denki Kogyo.
  • the next step (b) is a step of forming a metal resist pattern layer on the upper surface of the copper foil of the copper foil laminated film prepared in step (a).
  • a photoresist layer 17 is provided on the copper foil of the copper foil laminated polyimide film, and then a wiring pattern mask is formed as shown in FIG. 1 (e).
  • a wiring pattern mask is formed as shown in FIG. 1 (e).
  • Use the photoresist layer to expose the wiring pattern Develop and remove the areas that will be From the opening where the resist has been developed and removed, a copper foil that becomes the wiring pattern appears. Since the resist opening (resist removal part) corresponds to the wiring pattern, the pattern of the opening line width, pitch, etc. is set so that a copper wiring part with a pitch of 20 to 45 m can be formed.
  • a negative type or a positive type can be used, and a liquid form, a film form, or the like can be used.
  • the photoresist typically includes a method of forming a negative dry film type resist on a copper foil by thermal lamination, or applying a positive liquid type resist and drying.
  • a negative dry film type resist on a copper foil by thermal lamination, or applying a positive liquid type resist and drying.
  • the negative type other than the exposed part is removed by development, while in the case of the positive type, the exposed part is removed by development.
  • Dry film type resists can be easily obtained in thickness and thickness. Examples of negative dry film type photoresists include SPG-152 manufactured by Asahi Kasei and RY-3215 manufactured by Hitachi Chemical.
  • a known agent for developing and removing the photoresist layer can be appropriately selected and used.
  • a sodium carbonate aqueous solution eg, 1%) is sprayed.
  • the photoresist layer can be developed and removed.
  • a copper plating layer 10 is provided on the upper part of the copper foil from which the opening force is removed by removing the photoresist layer 17.
  • the copper plating step can be carried out by appropriately selecting known copper plating conditions. For example, the exposed portion of the copper foil is washed with an acid or the like, typically in a solution mainly composed of copper sulfate. Copper foil can be used as a force sword electrode.
  • Electrolytic copper plating can be performed at a current density of LOAZdm 2 to form a copper layer.
  • a solution can be used.
  • the photoresist layer 17 used as the photoresist is removed, and the copper foil covered with the photoresist pattern layer is exposed.
  • the copper foil exposed at the portion where the plating resist pattern layer has been removed is removed to expose the polyimide film surface 8.
  • the thin copper foil is usually removed by flash etching. This makes it possible to produce a copper wiring polyimide film.
  • the flash etching solution used for flash etching a known one can be used, for example, a mixture of sulfuric acid and hydrogen peroxide, or a dilute aqueous solution of ferric chloride.
  • the component include FE-830 manufactured by Sugawara Densan and AD-305E manufactured by Asahi Denka Kogyo.
  • the thin copper foil is removed, the copper in the circuit portion (wiring) is also dissolved, but the etching amount necessary to remove the thin copper foil is small, so there is no substantial problem.
  • a metal plating layer 9 such as tin plating is provided on at least a part of the copper wiring of the copper wiring polyimide film, so that the metal wiring copper wiring layer is provided.
  • a imide film can be produced.
  • FIG. 1 An example of a method for forming a circuit by a semi-additive method using a polyimide film in which copper foils with a carrier are laminated on both surfaces is shown in FIG.
  • a polyimide film 100 in which copper foils with a carrier are laminated on both sides is prepared.
  • This copper foil laminated polyimide film 100 has a copper foil 3 with a carrier, a polyimide film 2 and a copper foil 3 'with a carrier laminated in order, and the copper foils 3 and 3' with a carrier are copper foils 4 and 4 ', respectively. It is a laminate of carriers 5 and 5 '.
  • the thickness of the copper foil is in the range of 1 to 8 / z m, and the surface roughness Rz on the side laminated with the polyimide film of the copper foil is 1.0 m or less.
  • carrier foil 5 and carrier foil 5 are peeled off from copper foil laminated polyimide film 100 with double-sided carrier, and copper foil 4 and polyimide are removed.
  • a double-sided copper foil laminated polyimide film in which the film and the copper foil 4 ′ are directly laminated is obtained.
  • etching is performed to thin the copper foil (4, 4 ′) of the double-sided copper foil laminated polyimide film (half etching). .
  • a through-hole 31 is formed on a part of the electrolytic copper foil and the polyimide layer on both sides of the double-sided copper foil laminated polyimide film using a laser or the like.
  • a plurality of through holes can be provided. The order of hole formation and half-fitting may be reversed. Reduce the thickness of the copper foil to 0.5 m to 2 m by half-etching.
  • the total thickness of the copper foil is also preferably in the range of 0.5 / ⁇ ⁇ to 2 / ⁇ ⁇ .
  • a wiring pattern including a copper wiring portion with a pitch of 20-45 ⁇ m can be formed on the upper surface of the copper foil of the copper foil laminated film prepared in the step (a).
  • a metal resist pattern layer having an opening corresponding to the wiring pattern is formed.
  • a photoresist layer (17, 17,) is provided on the copper foil (4, 4,) of the copper foil laminated polyimide film, and then in FIG. 2 (f). As shown, the photoresist layer is exposed using a wiring pattern mask, and the portion that becomes the wiring pattern is developed and removed. A plurality of copper foil portions (32, 32 ') that become wiring patterns appear from the opening where the resist is developed and removed.
  • the pattern of opening line width, pitch, etc. is set so that a copper wiring part with a pitch of 20 to 45 ⁇ m can be formed.
  • the photoresist that can be used here is the same as that described in the first embodiment.
  • next step (c) copper is formed on the upper part of the copper foil portion (32, 32 ') where an opener from which the photoresist layer (17, 17') is removed also appears.
  • a plating layer (10, 10 ') is provided.
  • the photoresist layer 17 used as a plating resist is removed, and the copper foil covered with the plating resist pattern layer is exposed.
  • the exposed copper foil is removed from the portion where the plating resist pattern layer has been removed to expose the polyimide film.
  • Thin copper foil is usually removed by flash etching.
  • the double-sided copper wiring polyimide film 101 can be manufactured.
  • the portions of the double-sided copper wiring polyimide film 101 where the copper has been removed by flash etching are indicated by symbols 8 and 8 '.
  • the double-sided copper wiring formed in the upper part of the through hole of the double-sided copper wiring polyimide film 101 is conductive.
  • the flash etching solution used for the flash etching the one described in Embodiment 1 can be used.
  • a metal plating layer (9, 9 ') such as a tin plating is provided on at least a part of the copper wiring of the double-sided copper wiring polyimide film 101 as necessary.
  • the double-sided copper wiring polyimide film 102 thus manufactured can be manufactured.
  • FIGS. 2 (a) to (c) Another example of the process (FIGS. 2 (a) to (c)) for first forming the through hole 31 in the second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 (a) to (d).
  • a polyimide film 100 in which copper foils with a carrier are laminated on both sides similar to that of Embodiment 2 is prepared.
  • a process for forming a through hole 31 is performed using a laser or the like on part of the electrolytic copper foil and the polyimide layer on both sides of the double-sided copper foil laminated polyimide film.
  • a through hole may be formed in the carrier 5 ′.
  • the copper via 4 'and the carrier 5' may be left to form a blind via.
  • a plurality of through holes or blind vias can be provided.
  • the carrier 5 ′ in the state of 3 (b) or FIG. 3 (c) can be effectively used as a film support or as a protective material when processing through holes.
  • the carrier 5 ' is peeled off, and etching is performed to make the copper foil (4, 4,) of the double-sided copper foil laminated polyimide film thinner as necessary (Herfeeting).
  • the through hole or the blind via hole is formed before or after the carrier foil on one side or both sides is peeled off, and after the copper foil on one side or both sides and a part of the polyimide film are removed with, for example, a UV-YAG laser. It can be done by removing at the same time.
  • the copper foil at the part where the hole is to be made in the polyimide film is removed in advance by etching or the like, and then the polyimide film is removed by irradiation with a carbon dioxide gas laser to form a blind via, or punch or May form a hole penetrating both sides with a drill.
  • via formation for conducting a hole is simultaneously performed by electroplating at the time of forming a wiring portion by pattern plating (step (c)).
  • desmearing is performed in the through-holes or blind vias.
  • a conductive film is formed in the through-holes or blind vias by the so-called DPS (Direct Plating System) method in which a palladium-tin film is formed using a palladium-tin colloidal catalyst. Form a film.
  • DPS Direct Plating System
  • Electrolytic copper plating is performed at a current density of LOAZdm 2 to form a copper layer in the hole and on the circuit parts on both sides. This state is the structure shown in Fig. 2 (g).
  • Ebara Eugene's risertron DPS system can be mentioned.
  • the surface is treated with an aqueous solution mainly composed of monoethanolamine to form a state that facilitates the adsorption of the radium-tin colloidal catalyst, and then the thin copper foil is treated with a soft etching solution.
  • aqueous solution mainly composed of monoethanolamine
  • the thin copper foil is treated with a soft etching solution.
  • a soft etching solution hardly remove the surface, suppress the formation of palladium mu tin film on the copper foil surface, and ensure the adhesion strength between the copper foil surface and electrolytic plating.
  • a Pd-Sn film is formed by an activating process in which the solution is immersed in a palladium-tin colloid solution, and finally, an alkaline accelerator bath containing sodium carbonate, potassium carbonate and copper ions and sulfuric acid are contained.
  • an alkaline accelerator bath containing sodium carbonate, potassium carbonate and copper ions and sulfuric acid are contained.
  • a reducing agent may be added to the alkaline accelerator used in the active bath. Examples of reducing agents that can be added
  • aldehydes such as formaldehyde, acetoaldehyde, propionaldehyde, benzaldehyde, catechol, resorcin, and ascorbic acid.
  • a bath containing sodium carbonate, potassium carbonate and copper ions is preferable.
  • UV-YAG laser Electro Mouth 'Scientific' manufactured by Industries (ESI), model 5320, wavelength 355 m] trowel, laser processing on both sides of electrolytic copper foil and polyimide layer to form through-hole VIA A through hole is formed.
  • Desmear 1 After removal by the process, a conductive film is formed by the risertron DPS process of Ebara Eugene. After laminating a dry film type negative photoresist (SPG-152, manufactured by Asahi Kasei) on a DPS-treated copper foil with a 110 ° C hot roll, the areas other than the circuit formation part (wiring pattern) and the part that becomes the through hole are exposed. Remove the unexposed resist by spray development with 1% sodium carbonate aqueous solution at 30 ° C for 20 seconds.
  • SPG-152 dry film type negative photoresist
  • the thin copper foil is used as a force sword electrode in a copper sulfate plating bath at a current density of 2AZdm 2 at 25 ° C, 30 Electrolytic copper plating is performed for a minute, and a pattern plating with a thickness of 10 m on the inside of the through-hole in which the conductive film is formed and copper plating is performed.
  • a 2% aqueous solution of caustic soda was sprayed at 42 ° C for 15 seconds, the resist layer was peeled off, and then a flash etching solution (AD-305E manufactured by Asahi Denki Kogyo Co., Ltd.) was sprayed at 30 ° C for 30 seconds. Removal of unnecessary thin-film copper can yield a polyimide film with copper wiring on both sides with a 30 ⁇ m pitch.
  • the copper wiring polyimide film formed by the production method of the present invention has a pitch of 20 to 45 ⁇ m, preferably a pitch of 22 to 42 ⁇ m, more preferably a pitch of 24 to 40 ⁇ m, more preferably 25 to 25 ⁇ m. It has a copper wiring portion with a pitch of 36 ⁇ m, particularly preferably with a pitch of 26-30 ⁇ m.
  • the pitch is the width that combines the copper wiring and the space between the copper wiring
  • the 30 m pitch indicates 15 m of copper wiring and 15 m of space between the copper wiring as an example.
  • the copper wiring polyimide film can be further subjected to metal plating such as tin plating on at least a part of the copper wiring.
  • the copper foil laminated film prepared in step (a) is: On one or both sides of the polyimide film,
  • the surface roughness Rz on the side laminated with this polyimide film is 1. O / zm or less, more preferably ⁇ to 0.8 m or less, more preferably ⁇ to 0.7 m or less, (2) A range of 0.5 m to 2 m, preferably 0.7 ⁇ m to 2 ⁇ m, more preferably 0.8 ⁇ m to l.8 m, particularly preferably 0.8 m to l.5 m.
  • the copper foil laminated polyimide film with carrier has a surface roughness Rz of not more than 1.0 ⁇ m on one or both sides of the polyimide film and the thickness of the copper foil. Copper foil with carrier that is 1-8 ⁇ m is directly laminated.
  • the thickness of the carrier is not particularly limited, but the thickness of the carrier is preferably 10 to 40 111, more preferably, as long as the thin copper foil can be reinforced.
  • the thickness is 10 to 35 ⁇ m, more preferably 10 to 18 ⁇ m.
  • the thickness of the copper foil 4 is preferably 1 to 8 ⁇ m, more preferably 1 to 6 ⁇ m, more preferably 2 to 5 ⁇ m, more preferably 2 to 4 ⁇ m, and laminated with a polyimide film of the copper foil.
  • the surface roughness Rz on the side to be coated is preferably 1. O ⁇ m or less, more preferably 0. or less, and even more preferably 0.7 m or less.
  • copper and copper alloys such as electrolytic copper foil and rolled copper foil can be used, and rolled copper foil can be particularly preferably used.
  • the carrier of the copper foil with a carrier is not particularly limited in material, but can be applied to the copper foil, strengthening and protecting the copper foil, easily peeling off the copper foil, and laminating the polyimide.
  • an aluminum foil, a copper foil, or a resin coated with a metal coating can be used as long as it has a role to withstand the temperature.
  • the carrier foil since the copper component that becomes the electrolytic copper foil is electrodeposited on the surface of the carrier foil, the carrier foil needs to have at least conductivity.
  • a carrier foil that flows through a continuous manufacturing process and maintains a state of being bonded to the copper foil layer and facilitating handling at least until the end of the production of the copper foil laminated polyimide film is used. it can.
  • the carrier foil is obtained by laminating a copper foil with a carrier foil on a polyimide film and then removing the carrier foil by peeling force S. After laminating the copper foil with a carrier foil on a polyimide film, the carrier foil is etched. Can be used.
  • the copper foils with a carrier those in which the carrier and the copper foil are bonded with a metal or ceramic bonding agent are excellent in heat resistance and can be suitably used.
  • the copper foil with carrier is at least one surface laminated with the polyimide film, at least one metal selected from Ni, Cr, Co, Zn, Sn and Mo or an alloy containing at least one of these metals, Surface-treated materials such as chemical treatment, anti-bacterial treatment, heat-resistant treatment, and chemical-resistant treatment can be used, and those treated with silane coupling can be used.
  • the polyimide film 1 can be directly laminated with the copper foil of the copper foil with carrier, and electronic parts such as printed wiring boards, flexible printed circuit boards, TAB tapes, COF boards, etc.
  • electronic parts such as printed wiring boards, flexible printed circuit boards, TAB tapes, COF boards, etc.
  • Examples thereof include a polyimide film used as a base material, a polyimide obtained from an acid component and a diamine component constituting the polyimide film, or a polyimide containing an acid component and a diamine component constituting the polyimide film.
  • the linear expansion coefficient (50 to 200 ° C) is close to the linear expansion coefficient of the copper foil laminated on the polyimide film. ) is preferably 0. 5 X 10 _5 ⁇ 2. 8 X 10 _5 cmZcmZ ° C.
  • the polyimide film one having a thermal shrinkage of 0.05% or less is preferable because of its small thermal deformation.
  • the polyimide film can be used in the form of a single layer, a multilayer film in which two or more layers are laminated, or a sheet.
  • the thickness of the polyimide film is not particularly limited, but it is preferable if it can be laminated with a copper foil with a carrier foil without any problem, can be manufactured and handled, and can sufficiently support the copper foil. Is preferably 1 to 500 ⁇ m, more preferably 2 to 300 ⁇ m, further preferably 5 to 200 m, more preferably 7 to 175 ⁇ m, and particularly preferably 8 to 100 ⁇ m.
  • a substrate on which at least one surface of the substrate is subjected to surface treatment such as corona discharge treatment, plasma treatment, chemical roughening treatment, physical roughening treatment, or the like can also be used.
  • the polyimide film of the copper foil laminated polyimide film with a carrier is a heat-resistant polyimide layer.
  • a multilayer polyimide film of at least two or more layers having a thermocompression bonding polyimide layer (a) that can be directly laminated with copper foil under pressure or pressure heating on one side or both sides of (b) is used. it can.
  • the copper foil laminated polyimide film with a carrier is laminated by pressurizing or heat-pressing the heat-resistant polyimide layer (b) and the copper foil with a carrier through the thermocompression bonding polyimide layer (a). Can be used.
  • the trade name “Iupiretus (S or R)” (manufactured by Ube Industries)
  • the trade name “Kapton” (manufactured by Toray DuPont
  • a polyimide film obtained from an acid component and a diamine component constituting these films the trade name “Iupiretus (S or R)” (manufactured by Ube Industries)
  • the trade name “Kapton” manufactured by Toray DuPont
  • the polyimide film can be produced by a known method.
  • a single-layer polyimide film For example, in the case of a single-layer polyimide film,
  • a polyamic acid solution which is a polyimide precursor, is cast or coated on a support, and a polyamic acid solution, which is a polyimide precursor of the second layer or more, is cast or coated on the support before successive steps.
  • a heating device When laminating a copper foil with a carrier foil and a polyimide film, a heating device, a pressurizing device or a heating and pressurizing device can be used, and the heating conditions and pressurizing conditions are appropriately selected depending on the materials used.
  • V is not particularly limited as long as it can be laminated continuously or batchwise, but it is preferred to carry out continuously using a roll laminate or a double belt press.
  • a method for producing a copper foil laminated polyimide film with a carrier the following method may be mentioned.
  • three copper foils with a long (200 to 2000 m long) carrier, a long polyimide film, and a copper foil with a long carrier are stacked in this order, and further if necessary.
  • a protective film is placed on the outside, and it is preferably in-line immediately before introduction, preferably about 150 to 250 ° C, in particular a hot air supply device so that it can be preheated at a temperature higher than 150 ° C and lower than 250 ° C for about 2 to 120 seconds.
  • Preheat using a preheater such as an infrared heater.
  • the temperature of the heating and crimping zone of the pair of crimping rolls or double belt press is 20 ° C higher than the glass transition temperature of polyimide.
  • thermocompression bonding is performed under pressure in the temperature range of 400 ° C, which is 30 ° C higher than the glass transition temperature.
  • a double belt press it is subsequently cooled under pressure in a cooling zone.
  • the temperature is preferably 20 ° C or more lower than the glass transition temperature of polyimide.
  • a copper foil laminated polyimide film with a single-sided or double-sided carrier can be produced.
  • thermocompression bonding By preheating the polyimide film before thermocompression bonding, it is possible to prevent appearance defects due to foaming of the laminate after thermocompression bonding due to moisture contained in the polyimide, or to form a solder bath when forming an electronic circuit. By preventing foaming during immersion, product yields can be prevented from becoming worse.
  • the double belt press can perform high-temperature heating and cooling under pressure, and is preferably a hydraulic type using a heat medium.
  • the copper foil layer polyimide film with double-sided carrier foil can be suitably obtained at a take-up speed of lmZ or more by laminating by thermocompression under pressure and cooling using a double belt press.
  • Copper foil laminated polyimide film with double-sided carrier is long and wide, about 400 mm or more, especially about 500 mm or more, and has high adhesive strength (the peel strength between metal foil and polyimide film is 0.7 NZmm or more, 150 ° (The retention of peel strength is 90% or more even after heat treatment with C for 168 hours), to obtain a copper foil laminated polyimide film with a double-sided carrier with a good appearance so that no wrinkles are substantially observed on the copper foil surface Can do.
  • thermocompression bonding polyimide film and copper foil copper foil with carrier and both sides of outermost layer
  • a protective material that is, two protective materials
  • any material can be used as long as it is non-thermocompressible and has good surface smoothness.
  • metal foil particularly copper foil, stainless steel foil, aluminum foil, high heat resistant polyimide, etc.
  • a film having a thickness of about 5 to 125 ⁇ m such as a film (manufactured by Ube Industries, Upilex S, Kapton H manufactured by Toray DuPont) is preferably mentioned.
  • the heat-resistant polyimide layer (b) can be used as a tape material for electronic parts such as a printed wiring board, a flexible printed circuit board, a TAB tape, and a COF board. It is preferable to use the heat-resistant polyimide that forms the base film.
  • the heat-resistant polyimide of the heat-resistant polyimide layer (b layer) has at least one of the following characteristics and at least two of the following characteristics. [A combination of 1) and 2), 1) and 3), 2) and 3)], in particular, those having all of the following characteristics.
  • a single polyimide film having a glass transition temperature of 300 ° C or higher, preferably a glass transition temperature of 330 ° C or higher, and more preferably unidentifiable.
  • linear expansion coefficient (50 to 200 ° C) (MD) force Heat resistant grease A metal foil that is preferably close to the thermal expansion coefficient of a metal foil such as copper foil laminated on a substrate is preferred.
  • thermal expansion coefficient when the heat resistance ⁇ substrate using a copper foil Te is 5 X 10 _6 ⁇ 28 X 10 _6 cmZc mZ ° is preferably a C instrument 9 X 10 one 6 ⁇ 20 X 10 _6 cmZcmZ ° C there is rather preferable, is preferably further 12 X 10 _6 ⁇ 18 X 10 _6 cmZcmZ ° C.
  • MD tensile modulus
  • a diamine component containing at least 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and more preferably 90 mol% or more, and a polyimide that can also provide strength can be used.
  • the diamine component capable of obtaining the heat-resistant polyimide of the heat-resistant polyimide layer (b) in addition to the diamine component shown above, m-phenol-diamine, 3 , 4'-diaminodiphenyl ether, 3, 3, -diaminodiphenylsulfide, 3,4, -diaminodiphenylsulfide, 4,4, -diaminodiphenylsulfide, 3, 3, -diaminodiphenylsulfone, 3,4'-diaminodiphenyl Sulfone, 4,4'-Diaminodiphenylsulfone, 3,3'-Diaminobenzophenone, 4,4'-Diaminobenzophenone, 3,4'-Diaminobenzophenone, 3,3'-Diaminodiphenenomethane, 4,4'-Diaminodiphenylmethane 3, 4'-diaminodiphenylmethane
  • Thermocompression bonding polyimide layer (a layer) is a printed wiring board, flexible printed circuit board, TA
  • B tape, COF substrate and other electronic component tape materials or heat-resistant polyimide and copper foil can be heat-bonded (thermocompression bonding), or heat-bonded under pressure (thermocompression bonding)
  • a known polyimide can be used.
  • thermocompression bonding polyimide of the thermocompression bonding polyimide layer preferably has a thermocompression bonding property that can be bonded to a copper foil at a temperature of not less than the glass transition temperature of the thermocompression bonding polyimide and a force of 400 ° C or less. It is a polyimide having.
  • thermocompression bonding polyimide layer (a layer) of the thermocompression bonding polyimide film further has at least one of the following characteristics and at least two of the following characteristics.
  • thermocompression bonding polyimide layer (layer a) has a peel strength of at least 0.7 NZmm between the copper foil and the a layer, or the copper foil and the thermocompression bonding polyimide film, even after heat treatment at 150 ° C for 168 hours.
  • the polyimide must have a strength retention of 90% or higher, more than 95%, especially 100% or higher.
  • the glass transition temperature is 130-330 ° C.
  • thermocompression-bondable polyimide layer (a layer)
  • thermocompression bonding polyimide layer As an example of a combination of an acid component and a diamine component that can obtain a polyimide of a thermocompression bonding polyimide layer (a layer),
  • Diamine components include 1,3 bis (4 aminophenoxy) benzene, 1,3 bis (3 —aminophenoxy) benzene 4, 4'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, bis [4— (
  • the diamine component capable of obtaining the polyimide of the thermocompression-bondable polyimide layer (a layer) in addition to the diamine component shown above, m-phenylenediamine, 3, as long as the properties of the present invention are not impaired.
  • the polyimide of the heat-resistant polyimide layer (b layer) and the polyimide of the heat-sealable polyimide layer (a layer) can be synthesized by a known method, such as random polymerization, block polymerization, or a combination of force. This can also be achieved by a V-deviation method in which a number of polyimide precursor solutions or polyimide solutions are synthesized, and a plurality of solutions are mixed and then mixed under reaction conditions to obtain a uniform solution.
  • the polyimide of the heat-resistant polyimide layer (b layer) and the polyimide of the heat-sealable polyimide layer (a layer) are composed of an acid component and a diamine component in an organic solvent of about 100 ° C or less, and 80 ° C In the following, it is further reacted at a temperature of 0 to 60 ° C., particularly at a temperature of 20 to 60 ° C. for about 0.2 to 60 hours to obtain a polyimide precursor solution, and this polyimide precursor solution is used as a dope solution. Then, a thin film of the dope solution can be formed, and the solvent can be evaporated and removed from the thin film, and the polyimide precursor can be imidized.
  • the reaction is performed at a temperature of 150 ° C or less, especially 15-50 ° C by adding a force to heat the polyimide precursor solution to 150-250 ° C or by adding an imidizing agent.
  • the solvent is evaporated or precipitated in a poor solvent to obtain a powder. Thereafter, the powder can be dissolved in an organic solution to obtain an organic solvent solution of polyimide.
  • the concentration of all monomers in the organic polar solvent may be appropriately selected according to the purpose of use and the purpose of production.
  • a heat-resistant polyimide layer (b
  • the polyimide precursor solution of the heat-fusible polyimide layer (layer a) is preferably in a ratio of the concentration power of all monomers in the organic polar solvent ⁇ -15% by mass, especially 2-8% by mass, .
  • the solution viscosity depends on the purpose of use.
  • Polyamic (polyimide precursor) acid solution which can be selected appropriately according to the purpose of application (coating, casting, etc.) and manufacturing, has a rotational viscosity measured at 30 ° C of about 0.1 to 5000 boise, especially Ability to be about 0.5 to 2000 poises, more preferably about 1 to 2000 poises.
  • the ability to handle this polyamic acid solution is also preferable. Therefore, it is desirable to carry out the polymerization reaction to such an extent that the produced polyamic acid exhibits the above viscosity.
  • the heat-fusible polyimide layer (a layer) can be used by preparing a polyimide precursor solution by the above-described method and newly adding an organic solvent thereto and diluting it.
  • the polyimide of the heat-resistant polyimide layer (b layer) and the polyimide of the heat-sealable polyimide layer (a layer) are approximately equimolar amounts of the diamine component and tetracarboxylic dianhydride, and the diamine component is in a slightly excessive amount.
  • a slightly excess amount of the acid component may be reacted in an organic solvent to cause a solution of the polyimide precursor (if the uniform solution state is maintained, it may be partially converted to S-imidation).
  • the polyimide of the heat-resistant polyimide layer (b layer) and the polyimide of the heat-fusible polyimide layer (a layer) are dicarboxylic anhydrides such as phthalic anhydride and its substitutes for sealing the amine terminal.
  • dicarboxylic anhydrides such as phthalic anhydride and its substitutes for sealing the amine terminal.
  • the polyimide of the heat-resistant polyimide layer (b layer) and the polyimide of the heat-sealable polyimide layer (a layer) are composed of all acid anhydrides in diamine (as the number of moles of amino groups) in an organic solvent.
  • the number of moles (as total moles of acid anhydride groups of tetraic dianhydride and dicarboxylic anhydride) from 0.95 to 1.05, especially from 0.98 to L02, In particular, it is preferably from 0.99 to L01.
  • dicarboxylic acid anhydride each component can be reacted in such a ratio that the ratio of tetracarboxylic dianhydride to molar amount of acid anhydride group is 0.05 or less.
  • Phosphorus stabilizers such as triphosphite for the purpose of limiting the gel of the polyimide precursor -L, phosphoric acid triphenyl, etc. can be added in the range of 0.01 to 1% with respect to the solid content (polymer) concentration during polyamic acid polymerization.
  • a basic organic compound can be added to the dope solution.
  • imidazole, 2-imidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-phenylimidazole, benzimidazole, isoquinoline, substituted pyridine and the like are used as the imidic acid accelerator with respect to the polyamic acid.
  • it can be used at a ratio of 0.1 to 2% by weight. Since these form a polyimide film at a relatively low temperature, they can be used to avoid insufficient imidization.
  • an organoaluminum compound, an inorganic aluminum compound, or an organotin compound may be added to the polyamic acid solution for a heat-fusible polyimide.
  • aluminum hydroxide, aluminum triacetylacetonate, etc. can be added as aluminum metal to polyamic acid in an amount of 1 ppm or more, particularly 1 to: LOOOppm.
  • the organic solvents used for the production of polyamic acid are N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-jetylacetamide, dimethyl. Examples include sulfoxide, hexamethylphosphoramide, N-methylcaprolatatam, and cresols. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the polyimide film having thermocompression bonding is preferably prepared by (i) co-extrusion and one-cast film forming method (also simply referred to as multi-layer extrusion method) and heat-resistant polyimide layer (b layer) dope solution and heat.
  • a method of obtaining a multilayer polyimide film by laminating a dope solution of a pressure-bonding polyimide layer (a layer), drying and imidization, (ii) or flowing a dope solution of a heat-resistant polyimide layer (b layer) on a support By applying a dope solution of a thermocompression bonding polyimide layer (a layer) on one or both sides of a self-supporting film (gel film) that has been applied and dried, and then drying and imidizing to obtain a multilayer polyimide film. You can get it.
  • the coextrusion method can be carried out by a known method, and for example, the method described in JP-A-3-180343 (JP-B-7-102661) can be used.
  • thermocompression bonding polyimide film having thermocompression bonding on both sides is shown.
  • Thickness of heat-resistant polyimide layer (b layer) by three-layer coextrusion method of polyamic acid solution for heat-resistant polyimide layer (b layer) and polyamic acid solution for thermocompression bonding polyimide layer (a layer) Is supplied to a three-layer extrusion die so that the total thickness of the thermocompression-bondable polyimide layer (a layer) on both sides is 3 to: LO ⁇ m, and cast on a support. This can be cast-coated on a support surface such as a stainless steel mirror surface or a belt surface to obtain a polyimide film A which is a self-supporting film that is semi-cured or dried at 100 to 200 ° C.
  • Polyimide film A a self-supporting film, has defects such as reduced adhesion in the production of polyimide films with thermocompression bonding when cast films are processed at temperatures higher than 200 ° C. Tend to come.
  • This semi-cured state or an earlier state means being in a self-supporting state by heating and Z or chemical imidization.
  • Polyimide film A of the obtained self-supporting film is a temperature not higher than the temperature at which deterioration occurs at a temperature higher than the glass transition temperature (Tg) of the thermocompression bonding polyimide layer (a layer), preferably 250 to 420 ° C. (Preferably heated for 0.1 to 60 minutes at this temperature), dried and imidized, and heated to the temperature of the heat-resistant polyimide layer (b layer).
  • Tg glass transition temperature
  • a polyimide film having a thermocompression bonding polyimide layer (a layer) on both sides can be produced.
  • Polyimide film A of the obtained self-supporting film has a solvent and water content of preferably about 20 to 60% by mass, particularly preferably 30 to 50% by mass, and this self-supporting film.
  • a solvent and water content preferably about 20 to 60% by mass, particularly preferably 30 to 50% by mass, and this self-supporting film.
  • a temperature increase rate of 10 ° CZ or more is preferable.
  • the linear expansion coefficient of the final polyimide film A can be reduced.
  • the squeezing force higher than the drying temperature is preferably within a range of 200 to 550 ° C, particularly preferably at a high temperature within a range of 300 to 500 ° C, preferably 1 to: LOO Minutes, in particular 1 to: the self-supporting film is dried and heat-treated for LO minutes, preferably the final content of the organic solvent and water generated in the polyimide film is 1% by weight. Dissolve from the self-supporting film so that A polyimide film having thermocompression bonding on both surfaces can be formed by sufficiently removing the medium and the like and sufficiently performing the polymer imidization constituting the film.
  • the fixing device for the self-supporting film for example, a belt-like or chain-like one provided with a large number of pins or gripping tools at regular intervals is supplied continuously or intermittently.
  • a device in which a pair is installed along both side edges in the longitudinal direction of the film, and the film can be fixed while being moved continuously or intermittently with the movement of the film is preferable.
  • the solidified film fixing device can stretch or shrink the film being heat-treated in the width direction or the longitudinal direction at an appropriate elongation or shrinkage ratio (particularly preferably a stretch ratio of about 0.5 to 5%). Even a device.
  • the polyimide film having thermocompression bonding on both sides produced in the above process is preferably 100N to 400 ° C under low or no tension, preferably 4N or less, particularly preferably 3N or less.
  • Heat treatment at a temperature, preferably for 0.1 to 30 minutes makes it possible to obtain a polyimide film having thermocompression bonding on both sides, particularly excellent in dimensional stability.
  • the manufactured polyimide film having thermocompression bonding on both sides can be wound up in a tool shape by a suitable known method.
  • the loss on heating of the self-supporting film is a value obtained by drying the film to be measured at 420 ° C for 20 minutes, and calculating from the following formula using the weight W1 before drying and the weight W2 after drying. It is.
  • the imidation ratio of the self-supporting film can be obtained by a technique using a Karl Fischer moisture meter described in JP-A-9-316199.
  • the self-supporting film may have a fine inorganic substance inside or on the surface layer! /, Or an organic additive.
  • inorganic additives include particulate or flat inorganic fillers.
  • organic additives include polyimide particles and thermosetting resin particles. The usage amount and shape (size, aspect ratio) are preferably selected according to the purpose of use.
  • the heat treatment can be performed using various known apparatuses such as a hot air furnace and an infrared heating furnace.
  • the single-sided or double-sided copper wiring polyimide film of the present invention can be used as a wiring material such as a flexible printed circuit board (FPC), tape “automated” bonding (TAB), and COF.
  • Glass transition temperature (Tg) of polyimide film It was determined from the peak value of tan ⁇ by the dynamic viscoelasticity method (tensile method, frequency 6.28 mdZ seconds, heating rate 10 ° CZ min).
  • Linear expansion coefficient of polyimide film (50-200 ° C): An average linear expansion coefficient of 20-200 ° C was measured by the TMA method (tensile method, heating rate 5 ° CZ min).
  • the inside of the bag means the peel strength inside the wound metal foil laminated polyimide film
  • the outside of the bag means the peel strength outside the wound metal foil laminated polyimide film
  • MIT folding endurance (polyimide film): Tested with a width of 15 mm over the entire width according to JIS C6471. Specimen cut out, radius of curvature 0.38mm, load 9.8N, bending speed 175 times Z min., Left and right bending angle 135 degrees, measured the number of times until polyimide film breaks.
  • PPD paraphenolene
  • s BPDA 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride
  • the dope for heat-resistant polyimide and the dope for thermocompression-bonding polyimide are made by changing the thickness of the three-layer extrusion die.
  • the film was cast on a support and continuously dried with hot air at 140 ° C. to form a solidified film. After the solid film is peeled off, the strength of the substrate is gradually raised to 200 ° C and 450 ° C in a heating furnace, the solvent is removed, imidization is performed, and a long three-layer extruded polyimide film is formed. Was wound on a winding roll.
  • the resulting three-layer extruded polyimide film exhibited the following physical properties.
  • thermocompression bonding polyimide 240 ° C (dynamic viscoelasticity method, tan ⁇ peak value, the same applies hereinafter).
  • Tg of heat-resistant polyimide 340 ° C or higher.
  • Example 1 (Copper foil laminated polyimide film with carrier)>
  • the adhesion strength between the copper foil and the polyimide film of the obtained copper foil laminated polyimide film with a carrier was 1.2 NZmm.
  • Example 2 (Copper foil laminated polyimide film, production of copper wiring polyimide film by semi-additive method)>
  • a 10.5 ⁇ 25 cm square sample was cut out from the copper foil laminated polyimide film with roll roll-like single-sided carrier prepared in Example 1, and the carrier foil was peeled off.
  • the copper foil of the copper foil laminated polyimide film with the carrier foil peeled off was immersed in 25 ° C 'for 2 minutes using DP-200 made by EBARA Euglelite as the no fetching solution, and the thickness of the copper foil was reduced to 1 ⁇ m.
  • a dry film type negative photoresist (SPG-152, manufactured by Asahi Kasei) is laminated on a half-etched copper foil with a 110 ° C hot roll, and then the areas other than the circuit formation area (wiring pattern) are exposed. Then, spray development with 1% aqueous sodium carbonate solution at 30 ° C for 20 seconds to remove the unexposed resist, degrease the exposed part of the thin copper foil, and wash it in a copper sulfate plating bath. the copper foil as a force cathode electrode at a current density of 2AZdm 2 performs 25 ° C, 30 min electrolytic copper plated, was subjected to pattern plated copper plated 10 m thickness.
  • FIG. 4 shows an SEM (magnification: 1000 times) image of the surface of the obtained copper wiring polyimide film.
  • the polyimide film having the obtained copper wiring was able to clearly confirm the copper wiring through the polyimide film from the opposite side of the polyimide film having the copper wiring.
  • Example 1 as a copper foil with a carrier, a copper foil with a carrier made by Nippon Electrolytic Co., Ltd. (YSN AP-2S, carrier thickness 18 m, copper thickness 2 / zm, surface roughness of polyimide foil on the copper side RzO. 65 ⁇ m
  • YSN AP-2S carrier thickness 18 m, copper thickness 2 / zm, surface roughness of polyimide foil on the copper side RzO. 65 ⁇ m
  • a copper foil laminated polyimide film with a carrier was produced in the same manner as in Example 1 except that (2) was used.
  • Using this copper foil laminated polyimide film with carrier a copper wiring polyimide film was produced in the same manner as in Example 2. During half-etching, the time was adjusted so that the copper foil thickness was 1 ⁇ m.
  • the prepared copper wiring polyimide film was immersed in a tin plating solution (Rohm & Haas, LT-34H), and tin plating was applied to the surface of the copper wiring.
  • Figure 5 shows an SEM image of the copper wiring polyimide film surface after tinning. It was confirmed that the polyimide film surface with high wiring linearity was also clean.
  • Example 3 a copper wiring polyimide film was used and an electrical reliability test was performed. In the electrical reliability test, 52V DC voltage was applied in an environment of 85 ° C and 85% RH, and the resistance was measured. The initial resistance value was 10 13 ⁇ , and maintained 10 13 ⁇ even after exceeding 1000 hours.
  • Example 2 instead of the copper foil with carrier (YSNAP-3S, carrier thickness 18 ⁇ m, copper thickness 3 ⁇ m, copper foil surface roughness RzO. 65 ⁇ m) used in Example 2, Nippon Electrolytic Co., Ltd. Copper foil with carrier (YSNAP-3B, carrier thickness 18 ⁇ m, copper thickness 3 ⁇ m, copper foil surface Except that the roughness (Rzl. 29 / zm) was used, a copper foil laminated polyimide film with a carrier was prepared in the same manner as in Example 1, and the copper wiring with 30 m pitch was prepared in the same manner as in Example 2. A polyimide film was obtained.
  • the polyimide film having the obtained copper wiring was taken with SEM (magnification: 1000 times) of the polyimide film surface from which the copper foil between the copper wiring and the wiring was removed, and is shown in FIG. .
  • the obtained polyimide film having a copper wiring is capable of confirming the copper wiring through the polyimide film from the opposite side of the polyimide film having the copper wiring. Clear confirmation was possible.
  • the copper wiring polyimide film produced in Example 2 was subjected to an electrical reliability test under the same conditions as those of the copper wiring polyimide film of Example 3, and was 52 V in an environment of 85 ° C and 85% RH. When DC voltage is applied, the initial resistance value is 10 13 ⁇ , and it is considered that 10 13 ⁇ is maintained even after 1000 hours.

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Description

明 細 書
銅配線ポリイミドフィルムの製造方法および銅配線ポリイミドフィルム 技術分野
[0001] 本発明は、キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムを用いて、セミアディティブ法によ り微細配線を有する銅配線ポリイミドフィルムを製造する方法に関する。
背景技術
[0002] 銅箔積層ポリイミドフィルムは、薄くて軽量である特長を有するため、高性能の電子 機器、とりわけ小型軽量ィ匕に好適な、高密度に配線されたフレキシブル回路基板 (F PC)、テープ'オートメイティッド'ボンディング (TAB)等に用いられている。電子機器 の高集積化、微細化に伴い、さらに高密度実装に対応できる配線板が求められてい る。
[0003] 合成樹脂フィルムと金属との積層体の配線パターンを微細化する方法として、金属 層の厚みを薄くすることが提案されている (例えば、特許文献 1の 3頁参照)。特許文 献 1には、合成樹脂フィルムの片面または両面に金属層を設けてなる金属積層体に おいて、前記金属層が 5ミクロン以下の金属箔である積層体が開示されている。具体 的には、銅箔の厚さ 3 μ mで、ラインアンドスペースが 25 μ mアンド 25 m (ピッチ 50 μ m)の回路を形成したことが記載されている。特許文献 2には、厚みが 1〜8 μ mの 銅箔、熱可塑性ポリイミド榭脂を主成分とする接着層、および耐熱性フィルムを備え た銅張積層体が開示されている。特許文献 3の特許請求の範囲には、非熱可塑性ポ リイミドフィルムの少なくとも片面に熱可塑性ポリイミドフィルムが形成され該熱可塑性 榭脂層の表面に銅箔が積層された積層板であって,該銅箔の厚さが 5 μ m以下であ る金属積層板が開示されて ヽる。
[0004] しかし、エッチングパターン形状が良好でない場合には、さらにファインピッチ化を 進めたときに、絶縁性および信頼性が低下すると考えられる。従って、単に銅箔を薄 くするだけでは、ファインピッチ化に限界があると考えられる。また、銅箔が薄過ぎる 場合には導体としての信頼性が低下する場合も考えられる。従って、最終製品として は適度な銅層の厚さを有しながら、ファインパターンを有する銅配線ポリイミドフィル ムが求められていた。
[0005] ところで、特許文献 4〜6には、配線パターンの視認性を向上させるために、銅箔の フィルムとの接着面の粗度を小さくすること (例えば、 RZが 1. O /z m以下 (特許文献 4
、 5参照))が記載されている。しかし、厚みの薄い銅箔への適用およびファインピッチ 化に関する示唆はない。
[0006] 特許文献 l :WO2002Z034509号公報
特許文献 2 :特開 2002— 316386号公報
特許文献 3 :特開 2003— 071984号公報
特許文献 4:特開 2004— 042579号公報
特許文献 5 :特開 2004— 098659号公報
特許文献 6 :WO03Z。96776号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 本発明は、キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムを用いて、セミアディティブ法によ り直線性に優れる極小ピッチの銅配線ポリイミドフィルムを製造する方法を提供するこ とを目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明は以下の事項に関する。
[0009] 1.キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムを用いて、セミアディティブ法により 20〜 45 μ mピッチの銅配線部分を含む銅配線ポリイミドフィルムを製造する方法であって
(a)ポリイミドフィルムの片面または両面に、このポリイミドフィルムと積層されている 側の表面粗さ Rzが 1. O /z m以下であり且つ 0. 5 m〜2 mの範囲の厚みを有する 銅箔が直接積層されている銅箔積層フィルムを用意する工程 (a)と、
(b)工程 (a)で用意された銅箔積層フィルムの銅箔上面に、 20〜45 /ζ πιピッチの 銅配線部分を含む配線パターンを形成可能で、この配線パターンに対応する開口を 有するメツキレジストパターン層を形成する工程 (b)と、
(c)前記開口力 露出する銅箔部分に銅メツキを行う工程 (c)と、 (d)前記銅箔上のメツキレジストパターン層を除去する工程 (d)と、
(e)前記メツキレジストパターン層を除去した部分に露出した銅箔を除去してポリイミ ドフィルムを露出させる工程 (e)と
を有することを特徴とする銅配線ポリイミドフィルムの製造方法。
[0010] 2. 前記工程 (a)が、
銅箔の厚みが 1〜8 mの範囲であり、銅箔のポリイミドフィルムと積層されている側 の表面粗さ Rzが 1. 0 m以下のキャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムを提供する 工程 (a - 1)と、
前記銅箔積層ポリイミドフィルム力 キャリア箔を剥がす工程 (a— 2)と、 任意の工程であって、銅箔の厚みを 0. 5 μ m〜2 μ mの範囲までエッチングにより 薄くする工程 (a— 3)
を有することを特徴とする上記 1記載の製造方法。
[0011] 3. 前記工程(a)の 0. 5 m〜2 mの範囲の厚みを有する銅箔は、エッチング処 理された銅箔であることを特徴とする上記 1または 2記載の製造方法。
[0012] 4. 前記工程 (b)が、銅箔表面にメツキレジスト層を形成する工程と、フォトマスクを 介して露光する工程と、現像により前記メツキレジストパターン層の開口部を形成する 工程とを有することを特徴とする上記 1〜3のいずれかに記載の製造方法。
[0013] 5. 前記工程 (e)が、フラッシュエッチングで行われることを特徴とする上記 1〜4の
V、ずれかに記載の製造方法。
[0014] 6. 提供されるキャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムの銅箔の厚みが 2〜4 /ζ πι の範囲であることを特徴とする上記 1〜5のいずれかに記載の製造方法。
[0015] 7. 提供されるキャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムを構成するポリイミドフィルム が、高耐熱性の芳香族ポリイミド層の片面或 、は両面に熱圧着性のポリイミド層が積 層一体ィ匕して得られたものであることを特徴とする上記 1〜6のいずれかに記載の製 造方法。
[0016] 8. 20〜45 /ζ πιピッチの銅配線部分を有し、上記 1〜7のいずれかに記載の製造 方法により製造された銅配線ポリイミドフィルム。
[0017] 9. ポリイミドフィルムの片面或いは両面に、ポリイミドフィルムと積層する側の銅箔 の表面粗さ Rzが 1. 0 μ m以下であり銅箔の厚みが 1〜8 μ mであるキャリア付き銅箔 が直接積層されているキャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルム。
[0018] 10. ポリイミドフィルムの片面或いは両面に、ポリイミドフィルムと積層する側の銅 箔の表面粗さ Rzが 1. 0 m以下であり銅箔の厚みが 0. 5〜2 mであるエッチング 処理された銅箔が直接積層されている銅箔積層ポリイミドフィルム。
発明の効果
[0019] 本発明によれば、キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムを用いて、セミアディティ ブ法により直線性に優れる極小ピッチの銅配線を形成できる。そのため、長期信頼 性 (配線間の絶縁性)に優れると共に、視認性の優れる極小ピッチの銅配線をポリイ ミドフィルム上に製造することができる。
[0020] 本発明により製造された銅配線ポリイミドフィルムは、フレキシブルプリント回路基板
(FPC)やテープ ·オートメイティッド ·ボンディング (TAB)、 COFなどの配線基板とし て利用することができる。
[0021] また、本発明で規定されるキャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムは、ファインバタ ーンを有する銅配線ポリイミドフィルムの製造方法に用いることができ、直線性に優れ る極超ピッチの銅配線の形成が可能で、配線の視認性に優れる基板を得ることがで きる。
図面の簡単な説明
[0022] [図 1]片面キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムを用いて、セミアディティブ法により 片面銅配線ポリイミドフィルムを製造する工程の一例を説明する工程図である。
[図 2]両面キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムを用いて、セミアディティブ法により 両面銅配線ポリイミドフィルムを製造する工程の一例を説明する工程図である。
[図 3]両面キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムを用いて、両面キャリア付き銅箔積 層ポリイミドフィルムより貫通孔を形成したところまでの製造工程の一例を説明するェ 程図である。
[図 4]実施例 2で得られた 30 μ mピッチの銅配線を有するポリイミドフィルムの表面の SEM観察(1000倍)を示す図である。
[図 5]実施例 3で得られた 30 μ mピッチの銅配線を有するポリイミドフィルムの表面の SEM観察(1000倍)を示す図である。
[図 6]比較例 1で得られた 30 μ mピッチの銅配線を有するポリイミドフィルムの表面の SEM観察(1000倍)を示す図である。
符号の説明
[0023] 1:片面キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルム、
2 :ポリイミドフィルム、
3, 3, :キャリア付き銅箔、
4, 4, :銅箔、
5, 5, :キャリア、
8, 8, :銅箔が除去されて現れるポリイミドフィルム表面、
9, 9, :金属メツキ、
10, 10,:銅メツキ、
17, 17,:フォトレジスト層、
21, 21 ' :導電化皮膜、
100:両面キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルム、
101:両面銅配線ポリイミドフィルム、
102:両面に金属メツキされた両面銅配線ポリイミドフィルム。
発明を実施するための最良の形態
[0024] 本発明の製造方法を、図面を参照して説明する。
[0025] <実施形態 1 >
図 1に、キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムを用いて、セミアディティブ法により 銅配線ポリイミドフィルムを製造する方法の一例を示す。本発明では公知のセミアデ ィティブ法を用いることができる。
[0026] 本発明の工程(a)は、ポリイミドフィルムの片面または両面に、このポリイミドフィルム と積層されている側の表面粗さ Rzが 1. 0 m以下であり且つ 0. 5 111〜2 111の範 囲の厚みを有する銅箔が直接積層されて 、る銅箔積層フィルムを用意する。このェ 程 (a)は、一般に、サブ工程 (a— 1)〜(a— 3)、即ち、銅箔の厚みが 1〜8 μ mの範 囲であり、銅箔のポリイミドフィルムと積層されている側の表面粗さ Rzが 1. 0 μ m以下 のキャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムを提供する工程 (a— 1)、前記銅箔積層ポリ イミドフィルム力もキャリア箔を剥がす工程 (a— 2)、任意の工程であって、銅箔の厚 みを 0. 5 μ m〜2 μ mの範囲までエッチングにより薄くする工程(a— 3)を含む。
[0027] 図 1 (a)に示すように、工程 (a— 1)で提供されるキャリア付き銅箔積層ポリイミドフィ ルム 1は、ポリイミドフィルム 2とキャリア付き銅箔 3とが積層された構造を有する。キヤリ ァ付き銅箔 3は、銅箔 4とキャリア 5とが積層された構造を有する。ここで、銅箔の厚み は、 1〜8 /ζ πιの範囲であり、銅箔のポリイミドフィルムと積層されている側の表面粗さ Rzは 1. 0 m以下である。
[0028] 次に、工程 (a— 2)では、図 1 (b)に示すように、キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィ ルム 1よりキャリア箔 5を剥がし、銅箔とポリイミドフィルムとが直接積層している銅箔積 層ポリイミドフィルムが得られる。
[0029] 次に、工程 (a— 3)では、図 1 (c)に示すように、銅箔積層ポリイミドフィルムの銅箔を 薄くするために、必要に応じてエッチングを行う(ノヽ一フェツチング)。この工程により 、銅箔の厚みを 0. 5 m〜2 mの範囲まで薄くする(図 1では薄くした銅箔を符号 4 bで示す)。但し、用意したキャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムの銅箔がこの範囲 の厚みを有して 、る場合は、ハーフエッチングの工程を省略することも可能である。 通常は、ハーフエッチングにより、銅箔を 0. 5 m以上薄くすることが好ましい。
[0030] 銅箔のハーフエッチングとしては、公知の方法を適宜選択して行うことが出来る。例 えば、銅箔積層ポリイミドフィルムを公知のハーフエッチング液に浸漬する方法、ある いはスプレー装置でノ、一フェッチ液を噴霧する方法などで銅箔を更に薄くする方法 を用いることができる。ハーフエッチ液としては、公知のものを用いることができ、例え ば硫酸に過酸化水素を混合したものや、あるいは過硫酸ソーダの水溶液を主成分と するものがあげられ、例えば荏原ユージライト製 DP— 200や旭電ィ匕工業製アデカテ ック CAPなどがあげられる。
[0031] 次の工程 (b)は、工程 (a)で用意された銅箔積層フィルムの銅箔上面に、メツキレジ ストパターン層を形成する工程である。この工程は、一般に、図 1 (d)に示すように、 銅箔積層ポリイミドフィルムの銅箔の上部にフォトレジスト層 17を設け、次いで図 1 (e) に示すように、配線パターンのマスクを用いて、フォトレジスト層を露光し、配線パター ンとなる部位を現像除去する。レジストが現像除去された開口部分から、配線パター ン部となる銅箔が現れる。レジスト開口部(レジスト除去部)は、配線パターンに対応 するため、 20〜45 mピッチの銅配線部分の形成が可能なように、開口線幅、ピッ チ等のパターンが設定される。
[0032] フォトレジストは、ネガ型やポジ型を用いることができ、液体状、フィルム状などを用 いることができる。フォトレジストは、代表的にはネガ型のドライフィルムタイプのレジス トを熱ラミネートにより、あるいはポジ型の液状タイプのレジストを塗工乾燥して銅箔上 に形成する方法が挙げられる。ネガ型の場合は露光部以外が現像で除去され、一方 ポジ型の場合は露光部が現像で除去される。ドライフィルムタイプのレジストは容易に 厚 、厚みのものが得られる。ネガ型ドライフィルムタイプのフォトレジストとして例えば 旭化成製 SPG— 152、 日立化成製 RY— 3215などが挙げられる。
[0033] また、フォトレジスト層を現像除去する方法としては、公知のフォトレジスト層の現像 除去する薬剤を適宜選択して用いることができ、例えば炭酸ソーダ水溶液(1%など) などをスプレーしてフォトレジスト層を現像除去することができる。
[0034] 次の工程 (c)では、図 1 (f)に示すように、フォトレジスト層 17を除去した開口力も現 れる銅箔の上部に銅メツキ層 10を設ける。銅メツキ工程としては、公知の銅メツキ条 件を適宜選択して行うことができ、例えば、銅箔の露出部を酸等で洗浄し、代表的に は硫酸銅を主成分とする溶液中で銅箔を力ソード電極として 0. 1〜: LOAZdm2の電 流密度で電解銅めつきを行ない、銅層を形成することができる。電解液として、例え ば、硫酸銅 180〜240g/l、硫酸 45〜60g/l、塩素ィ才ン 20〜80g/l、添カロ剤とし てチォ尿素、デキストリン又はチォ尿素と糖蜜とを添加した溶液を使用することができ る。
[0035] 次の工程 (d)では、図 1 (g)に示すように、メツキレジストとして使用したフォトレジスト 層 17を除去し、メツキレジストパターン層で覆われて 、た銅箔を露出させる。
[0036] 次の工程 (e)では、図 1 (h)に示すように、前記メツキレジストパターン層を除去した 部分に露出した銅箔を除去してポリイミドフィルム面 8を露出させる。薄 、銅箔の除去 は、通常フラッシュエッチングにより行う。これにより銅配線ポリイミドフィルムを製造す ることがでさる。 [0037] フラッシュエッチングに使用されるフラッシュエッチング液としては、公知のものを用 いることができ、例えば硫酸に過酸ィ匕水素を混合したものや、あるいは希薄な塩化第 2鉄の水溶液を主成分とするものがあげられ、例えば荏原電産製 FE— 830、旭電化 工業製 AD— 305Eなどがあげられる。ここで薄銅箔を除去する際、回路部 (配線)の 銅も溶解するが薄銅箔を除去するのに必要なエッチング量は少量であるため実質的 に問題ない。
[0038] さらに図 1 (i)に示すように、必要により銅配線ポリイミドフィルムの銅配線の少なくと も一部に錫メツキなどの金属メツキ層 9を設けることにより、金属メツキされた銅配線ポ リイミドフィルムを製造することができる。
[0039] <実施形態 2>
この実施形態では、キャリア付銅箔を両面に積層したポリイミドフィルムを用いてセミ アディティブ法により、回路を形成する方法の一例を図 2に示す。
[0040] 工程 (a— 1)では、図 2 (a)に示すように、両面にキャリア付き銅箔を積層したポリイミ ドフィルム 100を用意する。この銅箔積層ポリイミドフィルム 100は、キャリア付き銅箔 3とポリイミドフィルム 2とキャリア付き銅箔 3'が順に積層されており、キャリア付き銅箔 3、 3'は、それぞれ銅箔 4、 4'とキャリア 5、 5 'の積層体である。ここで、銅箔の厚みは 、 l〜8 /z mの範囲であり、銅箔のポリイミドフィルムと積層されている側の表面粗さ Rz は 1. 0 m以下である。
[0041] 次の工程 (a— 2)では、図 2 (b)に示すように、両面キャリア付き銅箔積層ポリイミドフ イルム 100よりキャリア箔 5及びキャリア箔 5,を剥がし、銅箔 4とポリイミドフィルムと銅 箔 4'とが直接積層している両面銅箔積層ポリイミドフィルムが得られる。
[0042] 次の工程 (a— 3)では、図 2 (c)に示すように、両面銅箔積層ポリイミドフイルムの銅 箔 (4, 4' )を薄くするためのエッチングを行う(ハーフエッチング)。その後、両面銅箔 積層ポリイミドフィルムの両面の電解銅箔およびポリイミド層の一部にレーザーなどを 用いて、貫通孔 31を形成する。貫通孔は複数設けることができる。孔形成加工とハ 一フェツチングとは順序が逆になつても良い。ハーフエッチングにより、銅箔の厚みを 0. 5 m〜2 mの範囲まで薄くする。
[0043] 次に、図 2 (d)に示すように、銅箔積層ポリイミドフィルムの貫通孔 31のポリイミド表 面と銅箔 (4, 4' )の上部に導電ィ匕皮膜 21、 21 '、 21"を形成し、銅箔 4と銅箔 4'を導 通させる。尚、好ましくは導電ィ匕皮膜と銅箔の厚みの合計も 0. 5 /ζ πι〜2 /ζ πιの範囲 にあることが好ましい。
[0044] 次の工程 (b)で、工程 (a)で用意された銅箔積層フィルムの銅箔上面に、 20-45 μ mピッチの銅配線部分を含む配線パターンが形成可能であって、この配線パター ンに対応する開口を有するメツキレジストパターン層を形成する。この工程は、図 2 (e )に示すように、銅箔積層ポリイミドフィルムの銅箔 (4, 4,)の上部にフォトレジスト層( 17、 17,)を設け、次いで図 2 (f)に示すように、配線パターンのマスクを用いて、フォ トレジスト層を露光し、配線パターンとなる部位を現像除去する。レジストが現像除去 された開口部分から、配線パターンとなる複数の銅箔部分(32、 32' )が現れる。レジ スト開口部(レジスト除去部)は、配線パターンに対応するため、 20〜45 μ mピッチの 銅配線部分の形成が可能なように、開口線幅、ピッチ等のパターンが設定される。こ こで使用できるフォトレジストは、実施形態 1で説明したものと同じである。
[0045] 次の工程 (c)では、図 2 (g)に示すように、フォトレジスト層(17、 17' )を除去した開 ロカも現れる銅箔部分(32、 32' )の上部に銅メツキ層(10、 10' )を設ける。
[0046] 次の工程(d)では、図 2 (h)に示すように、メツキレジストとして使用したフォトレジスト 層 17を除去し、メツキレジストパターン層で覆われて 、た銅箔を露出させる。
[0047] 次の工程 (e)では、 02 (1)に示すように、メツキレジストパターン層を除去した部分 に露出した銅箔を除去してポリイミドフィルムを露出させる。薄い銅箔の除去は、通常 フラッシュエッチングにより行う。これにより両面銅配線ポリイミドフィルム 101を製造す ることができる。図 2 (i)では、両面銅配線ポリイミドフィルム 101のフラッシュエツチン グで銅を除去した部分を記号 8、 8 'で示す。両面銅配線ポリイミドフィルム 101の貫 通孔の上部に形成されている両面の銅配線は導通している。フラッシュエッチングに 使用されるフラッシュエッチング液は、実施形態 1で説明したものを使用することがで きる。
[0048] さらに図 2 (j)に示すように、必要により両面銅配線ポリイミドフィルム 101の銅配線 の少なくとも一部に錫メツキなどの金属メツキ層(9、 9 ' )を設けることにより、金属メツキ された両面銅配線ポリイミドフィルム 102を製造することができる。 [0049] <実施形態 3 >
実施形態 2で、最初に貫通孔 31を形成するプロセス(図 2 (a)〜(c) )の別の 1例を 図 3 (a)〜(d)により説明する。
[0050] 図 3 (a)に示すように、実施形態 2と同様の両面にキャリア付き銅箔を積層したポリイ ミドフィルム 100を用意する。
[0051] 図 3 (b)に示すように、両面キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルム 100より片面のキ ャリア箔 5のみを剥がし、銅箔 4とポリイミドフィルムと銅箔 4'とキャリア 5 'が直接積層し て 、る両面銅箔積層ポリイミドフィルムを得る。
[0052] 図 3 (c)に示すように、両面銅箔積層ポリイミドフィルムの両面の電解銅箔およびポ リイミド層の一部にレーザーなどを用いて、貫通孔 31を形成する加工を行う。この場 合、キャリア 5 'にも貫通孔を形成してもよい。さらに銅箔 4'とキャリア 5 'を残し、ブライ ンドビアを形成してもよい。貫通孔またはブラインドビアは複数設けることができる。図
3 (b)又は図 3 (c)の状態でのキャリア 5 'はフィルムの支持体として、又は貫通孔加工 時の保護材として、有効に利用することができる。
[0053] 次に図 3 (d)に示すように、キャリア 5 'を剥がし、さらに必要に応じて両面銅箔積層 ポリイミドフィルムの銅箔 (4, 4,)を薄くするためにエッチングを行う(ハーフェツチン グ)。
[0054] この後の工程は、実施形態 2の図 4 (d)以降の工程と同様に処理を行うことができる [0055] 上記実施形態 1〜3の工程では、ロールッゥロールで連続して処理することができる
[0056] 実施形態 2および実施形態 3にお 、て、特に言及しな 、点に関しては、実施形態 1 と同様に処理することができる力 貫通孔に伴う変更点を説明する。
[0057] 貫通孔又はブラインドビア孔の形成は、片面又は両面のキャリア箔を引き剥がす前 若しくは剥がした後に、例えば UV— YAGレーザーで片面又は両面の銅箔と、ポリイ ミドフィルムの一部とを同時に除去することで行うことができる。または、ポリイミドフィ ルムに穴をあける部位の銅箔を予めエッチング等で除去した上で炭酸ガスレーザー を照射してポリイミドフィルムを除去しブラインドビアを形成したり、あるいはパンチまた はドリルにより両面を貫通する孔を形成してもよい。
[0058] また、実施形態 2および 3では、パターンめっき法による配線部の形成の際(工程 (c ) )の際に、孔を導通するビア形成を電解めつきで同時に行うことが好ましい。このェ 程では、貫通孔またはブラインドビア内のデスミアを行ない、例えばパラジウム—スズ 皮膜をパラジウム—スズコロイド触媒を用いて形成するいわゆる DPS (Direct Plati ng System)法にて貫通孔またはブラインドビア内に導電皮膜を形成する。そして 両面の銅箔上にフォトタイプのドライフィルムメツキレジストを塗布又はラミネートした 後、配線パターンのフォトマスクを介して露光した後に、 1%炭酸ソーダ水溶液などを スプレー現像して配線パターンとなる部位と孔を導通させる部位のメツキレジスト層を 除去し、薄銅箔の露出部を酸等で洗浄したのち、代表的には硫酸銅を主成分とする 溶液中で薄銅箔を力ソード電極として 0. 1〜: LOAZdm2の電流密度で電解銅めつき を行って、孔内及び両面の回路部に銅層を形成する。この状態が、図 2 (g)に示した 構造である。
[0059] ここで、 DPS工程として例えば荏原ユージライトのライザトロン DPSシステムがあげ られる。ここでは、モノエタノールアミンを主剤とする水溶液で表面をトリートメントして ノ《ラジウム一スズコロイド触媒の吸着しやす 、状態を形成する、つづ 、てソフトエッチ ング液で薄銅箔のトリートメントされた吸着しやすい表面を除去し、銅箔表面にパラジ ゥムースズ皮膜が形成する事を抑制し、銅箔表面と電解めつきの密着強度を確保す る。塩ィ匕ナトリウム、塩酸等にプレディップする。これらの工程の後、パラジウム—スズ コロイドの液に浸漬するァクチべ一ティング工程で Pd—Sn被膜を形成させ、最後に 炭酸ソーダ、炭酸カリおよび銅イオンを含むアルカリァクセラレーター浴および硫酸 を含む酸性ァクセラレーター浴で活性ィ匕する際に、活性ィ匕に用いるアルカリ性ァクセ ラレータ一浴に還元剤を添加すれば良 、。添加することのできる還元剤の例としては
、例えば、ホルムアルデヒド、ァセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒ ド等のアルデヒド類、カテコール、レゾルシン、ァスコルビン酸等が挙げられる。還元 剤を添加するアルカリ性ァクセラレーター浴としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムお よび銅イオンを含むものが好ましい。前記の方法により、 Pd— Snからなる抵抗値の 低い被膜を得ることができる。 [0060] キャリア付銅箔を両面に積層したポリイミドフィルムを用いてセミアディティブ法によ り、回路を形成する方法の具体的な例を示す。ロール卷状両面にキャリア付き銅箔を 積層したポリイミドフィルムより、 10. 5 X 25cm角の試料を切り出し、両面のキャリア箔 を剥がす。 UV—YAGレーザー [エレクト口'サイエンティフィック 'インダストリーズ社 製 (ESI社)、モデル 5320、波長 355 m]〖こて、両面の電解銅箔およびポリイミド層 にレーザー加工し、スルーホール VIAを形成するための貫通孔を形成する。銅箔を ハーフエッチ液として荏原ユージライト製 DP - 200を用いて 25°C · 2分間浸漬し、銅 箔厚みを 1 μ mにし、孔内のレーザースミア等を荏原ユージライト社のライザトロン DS (デスミア一)プロセスによって除去後、同じく荏原ユージライト社のライザトロン DPS プロセスにより導電化皮膜を形成する。 DPS処理した銅箔上にドライフィルムタイプ のネガ型フォトレジスト(旭化成製 SPG— 152)を 110°Cの熱ロールでラミネート後、 回路形成部位 (配線パターン)とスルーホールとなる部位以外を露光し、 1%炭酸ソ ーダ水溶液で 30°C · 20秒間スプレー現像して未露光部のレジストを除去する。薄銅 箔の露出部と導電ィ匕皮膜を形成した貫通孔内を脱脂 ·酸洗後、硫酸銅めつき浴中で 薄銅箔を力ソード電極として 2AZdm2の電流密度で 25°C、 30分間電解銅めつきを 行ない、導電ィ匕皮膜を形成した貫通孔内部と銅メツキ 10 m厚みのパターンメツキを 行う。続いて、 2%苛性ソーダ水溶液を 42°Cで 15秒間スプレー処理して、レジスト層 を剥離した後、フラッシュエッチング液 (旭電ィ匕工業製 AD— 305E)で 30°C · 30秒間 スプレー処理し不要な部位の薄膜銅を除去すると 30 μ mピッチの両面に銅配線を 有するポリイミドフィルムを得ることができる。
[0061] 本発明の製造方法により形成された銅配線ポリイミドフィルムは、 20〜45 μ mピッ チ、好ましくは 22〜42 μ mピッチ、さらに好ましくは 24〜40 μ mピッチ、より好ましく は 25〜36 μ mピッチ、特に好ましくは 26〜30 μ mピッチの銅配線部分を有する。こ こでピッチとは銅配線と銅配線間のスペースとを併せた幅のことであり、 30 mピッチ とは、一例として銅配線 15 m、銅配線間のスペース 15 mを示す。
[0062] 銅配線ポリイミドフィルムは、さらに銅配線の少なくとも一部に錫メツキなどの金属メ ツキすることができる。
[0063] 以上の製造プロセスの説明で、工程 (a)において用意される銅箔積層フィルムは、 ポリイミドフィルムの片面または両面に、
(1)このポリイミドフィルムと積層されている側の表面粗さ Rzが 1. O /z m以下、さらに 好ましく ίま 0. 8 m以下、より好ましく ίま 0. 7 m以であり、(2) 0. 5 m〜2 mの 範囲、好ましくは 0. 7 μ m〜2 μ m、さらに好ましくは 0. 8 μ m〜l. 8 m、特に好ま しくは 0. 8 m〜l. 5 mの厚みを有する銅箔、好ましくはエッチング処理された銅 箔が直接積層されている銅箔積層フィルムである。エッチング処理は、一般には、前 述の工程 (a—l)〜(a—3)により実施する。この銅箔積層フィルムは、以上の説明お よび実施例で示されるように、ファインピッチ銅配線ポリイミドフィルムの製造に極めて 有用である。
[0064] 次に、本発明の前記工程 (a— 1)で使用される片面又は両面のキャリア付き銅箔積 層ポリイミドフィルムについて説明する。キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムは、前 述のとおり、ポリイミドフィルムの片面或いは両面に、ポリイミドフィルムと積層する側の 銅箔の表面粗さ Rzが 1. 0 μ m以下であり銅箔の厚みが 1〜8 μ mであるキャリア付き 銅箔が直接積層されている。
[0065] キャリア付き銅箔において、キャリアの厚さは、特に限定されないが、厚みの薄い銅 箔を補強できるものであればよぐキャリァの厚みが好ましくは10〜40 111、さらに好 ましくは 10〜35 μ m、より好ましくは 10〜18 μ mである。銅箔 4の厚みは好ましくは 1 〜8 μ m、さらに好ましくは 1〜6 μ m、より好ましくは 2〜5 μ m、より好ましくは 2〜4 μ mであり、銅箔のポリイミドフィルムと積層する側の表面粗さ Rzが好ましくは 1. O ^ m 以下、さらに好ましくは 0. 以下、より好ましくは 0. 7 m以下である。
[0066] キャリア付き銅箔 3とポリイミド、好ましくは高耐熱性の芳香族ポリイミド層の片面或い は両面に熱圧着性のポリイミドフィルムが積層一体ィ匕して得られた多層のポリイミドと の積層物では、 150°C X 168時間後でも優れた接着強度を有している配線基板を 得ることができる。
[0067] キャリア付き銅箔の銅箔は、電解銅箔や圧延銅箔などの銅及び銅合金などを用い ることが出来、特に圧延銅箔を好ましく用いることができる。
[0068] キャリア付き銅箔のキャリアは、特に材質は限定されないが、銅箔とはり合わすこと 力 Sでき、銅箔を補強保護し、容易に銅箔と引き剥がせ、ポリイミドを積層する積層温 度に耐える役割を有するものであればよぐ例えばアルミニウム箔、銅箔、表面をメタ ルコーティングした榭脂などを用いることができる。
[0069] キャリア箔付電解銅箔では、キャリア箔の表面上に電解銅箔となる銅成分を電析さ せるので、キャリア箔には少なくとも導電性を有することが必要となる。
[0070] キャリア箔は、連続した製造工程を流れ、少なくとも銅箔積層ポリイミドフィルムの製 造終了時までは、銅箔層と接合した状態を維持し、ハンドリングを容易にしているもの を用いることができる。
[0071] キャリア箔は、キャリア箔付き銅箔をポリイミドフィルムに積層後、キャリア箔を引き剥 力 Sして除去するもの、キャリア箔付き銅箔をポリイミドフィルムに積層後、キャリア箔を エッチング法にて除去するものなどを用いることができる。
[0072] キャリア付き銅箔において、金属或いはセラミックスの接合剤によってキャリアと銅箔 とが接合されたものは、耐熱性に優れ好適に用いることができる。
[0073] キャリア付き銅箔は、ポリイミドフィルムと積層する少なくとも片面が Ni、 Cr、 Co、 Zn 、 Sn及び Moから選ばれる少なくとも 1種の金属又はこれらの金属を少なくとも 1種含 む合金で、粗化処理、防鲭処理、耐熱処理、耐薬品処理などの表面処理されている ものを用いることができ、さらにシランカップリング処理されたものを用いることができる
[0074] キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルム 1のポリイミドフィルムは、キャリア付き銅箔の 銅箔と直接積層することができ、プリント配線板、フレキシブルプリント回路基板、 TA Bテープ、 COF基板等の電子部品のベース素材として用いられるポリイミドフィルム、 該ポリイミドフィルムを構成する酸成分及びジァミン成分とから得られる、或いは該ポリ イミドフィルムを構成する酸成分及びジァミン成分とを含むポリイミドなどを挙げること ができる。
[0075] ポリイミドフィルム 2としては、線膨張係数(50〜200°C)がポリイミドフィルムに積層 する銅箔の線膨張係数に近いことが好ましぐポリイミドフィルムの線膨張係数(50〜 200°C)は 0. 5 X 10_5〜2. 8 X 10_5cmZcmZ°Cであることが好ましい。
[0076] ポリイミドフィルムとしては、熱収縮率が 0. 05%以下のものをもちいること力 熱変 形が小さく好ましい。 [0077] ポリイミドフィルムとしては、単層、 2層以上を積層した複層のフィルム、シートの形状 として用いることができる。
[0078] ポリイミドフィルムの厚みは、特に限定されないが、キャリア箔付き銅箔との積層が問 題なく行なえ、製造や取扱が行なえ、銅箔を充分に支持できる厚みであれば良ぐ好 ましくは 1〜500 μ m、より好ましくは 2〜300 μ m、さらに好ましくは 5〜200 m、よ り好ましくは 7〜 175 μ m、特に好ましくは 8〜 100 μ mのものを用いることが好ましい
[0079] ポリイミドフィルムとしては、基板の少なくとも片面がコロナ放電処理、プラズマ処理 、化学的粗面化処理、物理的粗面化処理などの表面処理された基板を用いることも できる。
[0080] キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムのポリイミドフィルムは、耐熱性のポリイミド層
(b)の片面又は両面に、銅箔と加圧又は加圧加熱することにより直接積層することが できる熱圧着性ポリイミド層 (a)を有する少なくとも 2層以上の多層のポリイミドフィルム を用いることができる。
[0081] またキャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムは、耐熱性ポリイミド層(b)とキャリア付き 銅箔とを、熱圧着性ポリイミド層(a)を介して加圧又は加圧加熱することにより積層し たものを用いることができる。
[0082] 耐熱性ポリイミド層 (b)及びポリイミドフィルムの具体例としては、商品名「ユーピレツ タス (S、又は R)」(宇部興産社製)、商品名「カプトン」(東レ 'デュポン社製、デュポン 社製)、商品名「アビカル」(カネ力社製)などのポリイミドフィルム、又はこれらのフィル ムを構成する酸成分とジァミン成分とから得られるポリイミドなどを挙げる事ができる。
[0083] ポリイミドフィルムは、公知の方法で製造することができ、例えば単層のポリイミドフィ ルムでは、
(1)ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸溶液を支持体に流延又は塗布し、イミドィ匕 する方法、
(2)ポリイミド溶液を支持体に流延、塗布し、必要に応じて加熱する方法、などを用い ることが出来る。
[0084] 2層以上のポリイミドフィルムでは、 (3)ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸溶液を支持体に流延又は塗布し、さらに 2 層目以上のポリイミドの前駆体であるポリアミック酸溶液を逐次前に支持体に流延又 は塗布したポリアミック酸層の上面に流延又は塗布し、イミド化する方法、
(4) 2層以上のポリイミドの前駆体であるポリアミック酸溶液を同時に支持体に流延又 は塗布し、イミド化する方法、
(5)ポリイミド溶液を支持体に流延又は塗布し、さらに 2層目以上のポリイミド溶液を 逐次前に支持体に流延又は塗布したポリイミドフィルムの上面に流延又は塗布し、必 要に応じて加熱する方法、
(6) 2層以上のポリイミド溶液を同時に支持体に流延又は塗布し、必要に応じて加熱 する方法、
(7)上記(1)から (6)で得られた 2枚以上のポリイミドフィルムを直接、又は接着剤を 介して積層する方法、などにより得ることができる。
[0085] キャリア箔付き銅箔と、ポリイミドフィルムとを積層する場合、加熱装置、加圧装置又 は加熱加圧装置を用いることができ、加熱条件、加圧条件は用いる材料により適宜 選択してい行うことが好ましぐ連続又はバッチでラミネートできれば特に限定されな V、が、ロールラミネート或いはダブルベルトプレス等を用いて連続して行うことが好ま しい。
[0086] キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムの製造方法の一例として、次の方法を挙げ ることができる。即ち、長尺状 (長さ 200〜2000m)のキャリア付き銅箔と、長尺状の ポリイミドフィルムと、長尺状のキャリア付き銅箔との順に 3枚重ねて、必要に応じてさ らに外側に保護フィルムを重ねて、好ましくは導入する直前のインラインで 150〜25 0°C程度、特に 150°Cより高く 250°C以下の温度で 2〜120秒間程度予熱できるよう に熱風供給装置や赤外線加熱機などの予熱器を用いて予熱する。一対の圧着ロー ル又はダブルベルトプレスを用いて、一対の圧着ロール又はダブルベルトプレスの加 熱圧着ゾーンの温度がポリイミドのガラス転移温度より 20°C以上高い温度力 400°C の温度範囲で、特にガラス転移温度より 30°C以上高い温度力 400°Cの温度範囲 で、加圧下に熱圧着する。特にダブルベルトプレスの場合には引き続いて冷却ゾー ンで加圧下に冷却する。好適にはポリイミドのガラス転移温度より 20°C以上低 、温度 、特に 30°C以上低い温度まで冷却して、積層させ、ロール状に巻き取ることにより、口 ール状の片面或いは両面キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムを製造することがで きる。
[0087] 熱圧着前にポリイミドフィルムを予熱することにより、ポリイミドに含有されている水分 等による、熱圧着後の積層体の発泡による外観不良の発生を防止したり、電子回路 形成時の半田浴浸漬時の発泡を防止したりすることにより、製品収率の悪ィ匕を防ぐこ とがでさる。
[0088] ダブルベルトプレスは、加圧下に高温加熱 冷却を行なうことができるものであって 、熱媒を用いた液圧式のものが好ましい。
[0089] 両面キャリア箔付き銅箔層ポリイミドフィルムは、ダブルベルトプレスを用いて加圧下 に熱圧着 冷却して積層することによって、好適には引き取り速度 lmZ分以上とす ることができ、得られる両面キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムは、長尺で幅が約 400mm以上、特に約 500mm以上の幅広の、接着強度が大きく(金属箔とポリイミド フィルムとのピール強度が 0. 7NZmm以上で、 150°Cで 168時間加熱処理後でも ピール強度の保持率が 90%以上である)、銅箔表面に皺が実質的に認めれられな いほど外観が良好な両面キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムを得ることができる。
[0090] 製品外観の良好な両面キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムを量産するために、 熱圧着性ポリイミドフィルムとキャリア付き銅箔銅箔との組み合わせを 1組以上供給す るとともに、最外層の両側とベルトとの間に保護材 (つまり保護材 2枚)を介在させ、加 圧下に熱圧着 冷却して張り合わせて積層することができる。
[0091] 保護材としては、非熱圧着性で表面平滑性が良いものであれば、特に材質を問わ ず使用でき、例えば金属箔、特に銅箔、ステンレス箔、アルミニウム箔ゃ、高耐熱性 ポリイミドフィルム(宇部興産社製、ユーピレックス S、東レ 'デュポン社製のカプトン H) などの厚み 5〜125 μ m程度のものが好適に挙げられる。
[0092] 熱圧着性ポリイミドフィルムにお 、て、耐熱性ポリイミド層 (b)は、プリント配線板、フ レキシブルプリント回路基板、 TABテープ、 COFの基板等の電子部品のテープ素材 として用いることができるベースフィルムを構成する耐熱性ポリイミドを用いることが好 ましい。 [0093] 熱圧着性ポリイミドフィルムにお 、て、耐熱性ポリイミド層(b層)の耐熱性ポリイミドと しては、下記の特徴を少なくとも 1つ有するもの、下記の特徴を少なくとも 2つ有するも の [ 1)と 2)、 1)と 3)、 2)と 3)の組合せ]、特に下記の特徴を全て有するものを用い ることがでさる。
1)単独のポリイミドフィルムとして、ガラス転移温度が 300°C以上、好ましくはガラス転 移温度が 330°C以上、さらに好ましくは確認不可能であるもの。
2)単独のポリイミドフィルムとして、線膨張係数(50〜200°C) (MD)力 耐熱性榭脂 基板に積層する銅箔などの金属箔の熱膨張係数に近いことが好ましぐ金属箔とし て銅箔を用いる場合耐熱性榭脂基板の熱膨張係数は 5 X 10_6〜28 X 10_6cmZc mZ°Cであることが好ましぐ 9 X 10一6〜 20 X 10_6cmZcmZ°Cであることが好まし く、さらに 12 X 10_6〜18 X 10_6cmZcmZ°Cであることが好ましい。
3)単独のポリイミドフィルムとして、引張弾性率(MD、 ASTM-D882) « 300kg/ mm2以上、好ましくは 500kgZmm2以上、さらに 700kgZmm2以上であるもの。
[0094] 耐熱性ポリイミド層 (b)の耐熱性ポリイミドとしては、
(1) 3, 3' , 4, 4'ービフエ-ルテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物及 び 1, 4ーヒドロキノンジベンゾエートー 3, 3' , 4, 4,ーテトラカルボン酸二無水物より 選ばれる成分を少なくとも 1種含む酸成分、好ましくはこれらの酸成分を少なくとも 70 モル%以上、さらに好ましくは 80モル%以上、より好ましくは 90モル%以上含む酸成 分と、
(2)ジァミン成分として p—フエ-レンジァミン、 4, 4,ージアミノジフエ-ルエーテル、 m—トリジン及び 4, 4'ージァミノべンズァ -リドより選ばれる成分を少なくとも 1種含む ジァミン、好ましくはこれらのジァミン成分を少なくとも 70モル%以上、さらに好ましく は 80モル%以上、より好ましくは 90モル%以上含むジァミン成分と力も得られるポリ イミドなどを用いることができる。
[0095] 耐熱性ポリイミド層 (b)を構成する酸成分とジァミン成分との組合せの一例としては
1) 3, 3' , 4, 4,ービフエ-ルテトラカルボン酸二無水物と、 p—フエ-レンジアミン或 いは p フエ-レンジァミン及び 4, 4 ジアミノジフエ-ルエーテル、 2) 3, 3' , 4, 4'ービフエ-ルテトラカルボン酸二無水物及びピロメリット酸二無水物と 、 ρ—フエ-レンジァミン或いは ρ—フエ-レンジァミン及び 4, 4—ジアミノジフエ-ル エーテノレ、
3)ピロメリット酸二無水物と、 ρ—フエ-レンジァミン及び 4, 4ージアミノジフエ-ルェ ーテノレ、
4) 3, 3' , 4, 4,ービフエ-ルテトラカルボン酸二無水物と ρ—フエ-レンジァミンとを 主成分 (合計 100モル%中の 50モル%以上)として得られるものを挙げることができ る。これらのものは、プリント配線板、フレキシブルプリント回路基板、 TABテープ等 の電子部品の素材として用いられ、広 、温度範囲にわたって優れた機械的特性を有 し、長期耐熱性を有し、耐加水分解性に優れ、熱分解開始温度が高ぐ加熱収縮率 と線膨張係数が小さ ヽ、難燃性に優れるために好ま Uヽ。
[0096] 耐熱性ポリイミド層 (b)の耐熱性ポリイミドを得ることができる酸成分として、上記に 示す酸成分の他に本発明の特性を損なわない範囲で、 2, 3, 3' , 4'ービフエ-ルテ トラカルボン酸二無水物、 3, 3' , 4, 4'一べンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物、 ビス(3, 4—ジカルボキシフエ-ル)エーテル二無水物、ビス(3, 4—ジカルボキシフ ェ -ル)スルフイド二無水物、ビス(3, 4—ジカルボキシフエ-ル)スルホン二無水物、 ビス(3, 4—ジカルボキシフエ-ル)メタン二無水物、 2, 2—ビス(3, 4—ジカルボキ シフエ-ル)プロパン二無水物、 2, 2—ビス(3, 4—ジカルボキシフエ-ル)— 1, 1, 1 , 3, 3, 3—へキサフルォロプロパン二無水物、 2, 2—ビス [ (3, 4—ジカルボキシフ エノキシ)フエニル]プロパン二無水物、などの酸二無水物成分を用いることができる。
[0097] 耐熱性ポリイミド層 (b)の耐熱性ポリイミドを得ることができるジァミン成分として、上 記に示すジァミン成分の他に本発明の特性を損なわない範囲で、 m—フエ-レンジ ァミン、 3, 4'ージアミノジフエ-ルエーテル、 3, 3,ージアミノジフエ-ルスルフイド、 3 , 4,ージアミノジフエ-ルスルフイド、 4, 4,ージアミノジフエ-ルスルフイド、 3, 3,ージ アミノジフエニルスルホン、 3, 4'ージアミノジフエニルスルホン、 4, 4'ージアミノジフ ェニルスルホン、 3, 3'—ジァミノべンゾフエノン、 4, 4'—ジァミノべンゾフエノン、 3, 4'ージァミノべンゾフエノン、 3, 3'ージアミノジフエ二ノレメタン、 4, 4'ージアミノジフエ ニルメタン、 3, 4'—ジアミノジフエ二ルメタン、 2, 2—ジ(3—ァミノフエニル)プロパン 、 2, 2 ジ (4ーァミノフエ-ル)プロパン、などのジァミン成分を用いることができる。
[0098] 熱圧着性ポリイミド層(a層)は、プリント配線板、フレキシブルプリント回路基板、 TA
Bテープ、 COF基板等の電子部品のテープ素材又は耐熱性ポリイミドと銅箔とを熱 融着できる性質 (熱圧着性)を有するか、又は加圧下熱融着できる性質 (熱圧着性) を有する公知のポリイミドを用いることができる。
[0099] 熱圧着性ポリイミド層(a層)の熱圧着性ポリイミドは、好ましくは熱圧着性ポリイミドの ガラス転移温度以上力 400°C以下の温度で銅箔とはり合せることができる熱圧着 性を有するポリイミドである。
[0100] 熱圧着性ポリイミドフィルムの熱圧着性ポリイミド層(a層)の熱圧着性ポリイミドは、さ らに、以下の特徴を少なくとも 1つ有するもの、下記の特徴を少なくとも 2つ有するもの
[ 1)と 2)、 1)と 3)、 2)と 3)の組合せ]、下記の特徴を少なくとも 3つ有するもの [ 1) と 2)と 3)、 1)と 3)と 4)、 2)と 3)と 4)、 1)と 2)と 4)などの組合せ]、特に下記の特徴を 全て有するものを用いることができる。
1)熱圧着性ポリイミド層(a層)は、銅箔と a層、又は銅箔と熱圧着性ポリイミドフィルム とのピール強度が 0. 7NZmm以上で、 150°Cで 168時間加熱処理後でもピール強 度の保持率が 90%以上、さらに 95%以上、特に 100%以上であるポリイミドであるこ と。
2)ガラス転移温度が 130〜330°Cであること。
3)引張弾性率が 100〜700KgZmm2であること。
4)線膨張係数(50〜200°C) (MD)が 13〜30 X 10_6cmZcmZ°Cであること。
[0101] 熱圧着性ポリイミド層(a層)の熱融着性ポリイミドは、
(1) 3, 3' , 4, 4,ービフエ-ルテトラカルボン酸二無水物、 2, 3, 3' , 4,ービフエ-ル テトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、 3, 3' , 4, 4,一べンゾフエノンテ トラカルボン酸二無水物、ビス(3, 4—ジカルボキシフエ-ル)エーテル二無水物、ビ ス(3, 4—ジカルボキシフエ-ル)スルフイド二無水物、ビス(3, 4—ジカルボキシフエ -ル)スルホン二無水物、ビス(3, 4 ジカルボキシフエ-ル)メタン二無水物、 2, 2 ビス(3, 4 ジカルボキシフエ-ル)プロパン二無水物及び 1, 4ーヒドロキノンジべ ンゾエートー 3, 3' , 4, 4'ーテトラカルボン酸二無水物などの酸二無水物より選ばれ る成分を少なくとも 1種含む酸成分、好ましくはこれらの酸成分を少なくとも 70モル% 以上、さらに好ましくは 80モル%以上、より好ましくは 90モル%以上含む酸成分と、 (2)ジァミン成分としては、 1, 3 ビス(4 アミノフエノキシ)ベンゼン、 1, 3 ビス(3 —アミノフエノキシ)ベンゼン、 1, 4 ビス(4 アミノフエノキシ)ベンゼン、 3, 3'—ジ ァミノべンゾフエノン、 4, 4,一ビス(3—アミノフエノキシ)ビフエ-ル、 4, 4,一ビス(4 —アミノフエノキシ)ビフエ-ル、ビス [4— (3—アミノフエノキシ)フエ-ル]ケトン、ビス [ 4— (4—アミノフエノキシ)フエ-ル]ケトン、ビス [4— (3—アミノフエノキシ)フエ-ル] スルフイド、ビス [4一(4 アミノフエノキシ)フエ-ル]スルフイド、ビス [4一(3—ァミノ フエノキシ)フエ-ル]スルホン、ビス [4— (4—アミノフエノキシ)フエ-ル]スルホン、ビ ス [4一(3—アミノフエノキシ)フエ-ル]エーテル、ビス [4一(4 アミノフエノキシ)フエ -ル]エーテル、 2, 2 ビス [4— (3—アミノフエノキシ)フエ-ル]プロパン、 2, 2 ビ ス [4一(4 アミノフエノキシ)フエ-ル]プロパンなどのジァミンより選ばれる成分を少 なくとも 1種含むジァミン、好ましくはこれらのジァミン成分を少なくとも 70モル%以上 、さらに好ましくは 80モル%以上、より好ましくは 90モル%以上含むジァミン成分とか ら得られるポリイミドなどを用いることができる。
熱圧着性ポリイミド層(a層)のポリイミドを得ることができる酸成分とジァミン成分との 組合せの一例としては、
(1) 3, 3' , 4, 4,ービフエ-ルテトラカルボン酸二無水物及び 2, 3, 3 ' , 4,ービフエ ニルテトラカルボン酸二無水物の酸二無水物より選ばれる成分を少なくとも 1種含む 酸成分、好ましくはこれらの酸成分を少なくとも 70モル%以上、さらに好ましくは 80モ ル%以上、より好ましくは 90モル%以上含む酸成分と、
(2)ジァミン成分としては、 1, 3 ビス(4 アミノフエノキシ)ベンゼン、 1, 3 ビス(3 —アミノフエノキシ)ベンゼン 4, 4'—ビス(3—アミノフエノキシ)ビフエ-ル、ビス [4— (
3—アミノフエノキシ)フエ-ル]スルホン、ビス [4— (3—アミノフエノキシ)フエ-ル]ェ 一テル、 2, 2 ビス [4— (3—アミノフエノキシ)フエ-ル]プロパン、 2, 2 ビス [4— (
4 アミノフエノキシ)フエニル]プロパンなどのジァミンより選ばれる成分を少なくとも 1 種含むジァミン、好ましくはこれらのジァミン成分を少なくとも 70モル%以上、さらに 好ましくは 80モル%以上、より好ましくは 90モル%以上含むジァミン成分と力も得ら れるポリイミドなどを用いることができる。
[0103] 熱圧着性ポリイミド層(a層)のポリイミドを得ることができるジァミン成分として、上記 に示すジァミン成分の他に本発明の特性を損なわない範囲で、 m—フエ-レンジアミ ン、 3, 4,一ジアミノジフエ-ルエーテル、 3, 3,一ジアミノジフエ-ルスルフイド、 3, 4 ,一ジアミノジフエ-ルスルフイド、 4, 4,一ジアミノジフエ-ルスルフイド、 3, 3, 一ジァ ミノジフエニルスルホン、 3, 4'—ジアミノジフエニルスルホン、 4, 4'ージアミノジフエ ニルスルホン、 3, 3'ージァミノべンゾフエノン、 4, 4'ージァミノべンゾフエノン、 3, 4' ージァミノべンゾフエノン、 3, 3'ージアミノジフエ二ノレメタン、 4, 4'ージアミノジフエ二 ルメタン、 3, 4'—ジァミノジフエ-ルメタン、 2, 2—ジ(3—ァミノフエ-ル)プロパン、 2 , 2—ジ (4—ァミノフエ-ル)プロパン、などのジァミン成分を用いることができる。
[0104] 耐熱性ポリイミド層(b層)のポリイミド及び熱融着性ポリイミド層(a層)のポリイミドは、 公知の方法で合成することができ、ランダム重合、ブロック重合、或いはあら力じめ複 数のポリイミド前駆体溶液或いはポリイミド溶液を合成しておき、その複数の溶液を混 合後反応条件下で混合して均一溶液とする、 Vヽずれの方法によっても達成される。
[0105] 耐熱性ポリイミド層(b層)のポリイミド及び熱融着性ポリイミド層(a層)のポリイミドは、 酸成分とジァミン成分とを、有機溶媒中、約 100°C以下、さらに 80°C以下、さらに 0〜 60°Cの温度で、特に 20〜60°Cの温度で、約 0. 2〜60時間反応させてポリイミド前 駆体の溶液とし、このポリイミド前駆体溶液をドープ液として使用し、そのドープ液の 薄膜を形成し、その薄膜から溶媒を蒸発させ除去すると共にポリイミド前駆体をイミド ィ匕すること〖こより製造することができる。
[0106] また溶解性に優れるポリイミドでは、ポリイミド前駆体溶液を 150〜250°Cに加熱す る力、またはイミド化剤を添加して 150°C以下、特に 15〜50°Cの温度で反応させて、 イミド環化した後溶媒を蒸発させる、もしくは貧溶媒中に析出させて粉末とする。その 後、該粉末を有機溶液に溶解してポリイミドの有機溶媒溶液を得ることができる。
[0107] ポリイミド前駆体溶液の重合反応を実施するに際して、有機極性溶媒中の全モノマ 一の濃度は、使用する目的や製造する目的に応じて適宜選択すればよぐ例えば耐 熱性ポリイミド層(b層)のポリイミド前駆体溶液は、有機極性溶媒中の全モノマーの濃 度力 好ましくは 5〜40質量%、さらに好ましくは 6〜35質量%、特に好ましくは 10 〜30質量%であることが好ましい。熱融着性ポリイミド層(a層)のポリイミド前駆体溶 液は、有機極性溶媒中の全モノマーの濃度力^〜 15質量%、特に 2〜8質量%とな る割合であることが好ま 、。
[0108] ポリイミド前駆体溶液の重合反応を実施するに際して、溶液粘度は、使用する目的
(塗布、流延など)や製造する目的に応じて適宜選択すればよぐポリアミック (ポリイミ ド前駆体)酸溶液は、 30°Cで測定した回転粘度が、約 0. 1〜5000ボイズ、特に 0. 5 〜2000ポィズ、さらに好ましくは 1〜2000ポィズ程度のものであること力 このポリア ミック酸溶液を取り扱う作業性の面力も好ましい。したがって、前記の重合反応は、生 成するポリアミック酸が上記のような粘度を示す程度にまで実施することが望ましい。
[0109] 熱融着性ポリイミド層(a層)は、上記の方法でポリイミド前駆体溶液を製造し、それ に新たに有機溶媒を加え、希釈して用いることができる。
[0110] 耐熱性ポリイミド層(b層)のポリイミド及び熱融着性ポリイミド層(a層)のポリイミドは、 ジァミン成分とテトラカルボン酸二無水物の略等モル量、ジァミン成分が少し過剰な 量或いは酸成分が少し過剰な量を、有機溶媒中で反応させてポリイミド前駆体の溶 液 (均一な溶液状態が保たれて 、れば一部力 Sイミド化されて 、てもよ 、)を得ることが できる。
[0111] 耐熱性ポリイミド層(b層)のポリイミド及び熱融着性ポリイミド層(a層)のポリイミドは、 ァミン末端を封止するためにジカルボン酸無水物、例えば、無水フタル酸およびその 置換体、へキサヒドロ無水フタル酸およびその置換体、無水コハク酸およびその置換 体など、特に、無水フタル酸を添加して合成することができる。
[0112] 耐熱性ポリイミド層(b層)のポリイミド及び熱融着性ポリイミド層(a層)のポリイミドは、 有機溶媒中、ジァミン (ァミノ基のモル数として)の使用量が酸無水物の全モル数 (テ トラ酸二無水物とジカルボン酸無水物の酸無水物基としての総モルとして)に対する itとして、 0. 95~1. 05、特に 0. 98〜: L 02、そのな力でも特に 0. 99〜: L 01であ ることが好ましい。ジカルボン酸無水物を使用する場合の使用量はテトラカルボン酸 二無水物の酸無水物基モル量に対する比として、 0. 05以下であるような割合の各 成分を反応させることができる。
[0113] ポリイミド前駆体のゲルィ匕を制限する目的でリン系安定剤、例えば亜リン酸トリフエ -ル、リン酸トリフエ-ル等をポリアミック酸重合時に固形分 (ポリマー)濃度に対して 0 . 01〜1%の範囲で添加することができる。
[0114] また、イミド化促進の目的で、ドープ液中に塩基性有機化合物を添加することがで きる。例えば、イミダゾール、 2—イミダゾール、 1, 2—ジメチルイミダゾール、 2—フエ 二ルイミダゾール、ベンズイミダゾール、イソキノリン、置換ピリジンなどもイミドィ匕促進 剤をポリアミック酸に対して 0. 05〜: LO重量%、特に 0. 1〜2重量%の割合で使用す ることができる。これらは比較的低温でポリイミドフィルムを形成するため、イミド化が 不十分となることを避けるために使用することができる。
[0115] また、接着強度の安定化の目的で、特に熱融着性ポリイミド用ポリアミック酸溶液に 有機アルミニウム化合物、無機アルミニウム化合物または有機錫化合物を添加しても よい。例えば水酸化アルミニウム、アルミニウムトリァセチルァセトナートなどをポリアミ ック酸に対してアルミニウム金属として lppm以上、特に 1〜: LOOOppmの割合で添カロ することができる。
[0116] ポリアミック酸製造に使用する有機溶媒は、 N—メチル—2—ピロリドン、 N, N—ジ メチルホルムアミド、 N, N—ジメチルァセトアミド、 N, N—ジェチルァセトアミド、ジメ チルスルホキシド、へキサメチルホスホルアミド、 N—メチルカプロラタタム、クレゾ一 ル類などが挙げられる。これらの有機溶媒は単独で用いてもよぐ 2種以上を併用し てもよい。
[0117] 熱圧着性を有するポリイミドフィルムは、好適には (i)共押出し一流延製膜法 (単に 、多層押出法ともいう。 )によって、耐熱性ポリイミド層(b層)のドープ液と熱圧着性ポ リイミド層(a層)のドープ液とを積層、乾燥、イミドィ匕して多層ポリイミドフィルムを得る 方法、(ii)或いは耐熱性ポリイミド層(b層)のドープ液を支持体上に流延塗布し、乾 燥した自己支持性フィルム (ゲルフィルム)の片面或いは両面に熱圧着性ポリイミド層 (a層)のドープ液を塗布し、乾燥、イミド化して多層ポリイミドフィルムを得る方法によ つて得ることがでさる。
[0118] 共押出法は、公知の方法で行なうことが出来、例えば特開平 3— 180343号公報( 特公平 7— 102661号公報)に記載されている方法などを用いることができる。
[0119] 両面に熱圧着性を有する 3層の熱圧着性ポリイミドフイルムの製造の一例を示す。 [0120] 耐熱性ポリイミド層(b層)用のポリアミック酸溶液と熱圧着性ポリイミド層(a層)用の ポリアミック酸溶液とを三層共押出法によって、耐熱性ポリイミド層(b層)の厚みが 4〜 45 μ mで両側の熱圧着性ポリイミド層(a層)の厚みの合計が 3〜: LO μ mとなるように 三層押出し成形用ダイスに供給し、支持体上にキャストしてこれをステンレス鏡面、ベ ルト面等の支持体面上に流延塗布し、 100〜200°Cで半硬化状態またはそれ以前 の乾燥状態とする自己支持性フィルムのポリイミドフィルム Aを得ることができる。
[0121] 自己支持性フィルムのポリイミドフィルム Aは、 200°Cを越えた高 、温度で流延フィ ルムを処理すると、熱圧着性を有するポリイミドフィルムの製造において、接着性の低 下などの欠陥を来す傾向にある。この半硬化状態またはそれ以前の状態とは、加熱 および Zまたは化学イミドィ匕によって自己支持性の状態にあることを意味する。
[0122] 得られた自己支持性フィルムのポリイミドフィルム Aは、熱圧着性ポリイミド層(a層) のガラス転移温度 (Tg)以上で劣化が生じる温度以下の温度、好適には 250〜420 °Cの温度 (表面温度計で測定した表面温度)まで加熱して (好適にはこの温度で 0. 1〜60分間加熱して)、乾燥及びイミドィ匕して、耐熱性ポリイミド層(b層)の両面に熱 圧着性ポリイミド層(a層)を有するポリイミドフィルムを製造することができる。
[0123] 得られた自己支持性フィルムのポリイミドフィルム Aは、溶媒及び生成水分が好まし くは約 20〜60質量%、特に好ましくは 30〜50質量%残存しており、この自己支持 性フィルムを乾燥温度に昇温する際には、比較的短時間内に昇温することが好ましく
、例えば、 10°CZ分以上の昇温速度であることが好適である。乾燥する際に自己支 持性フィルムに対してカ卩えられる張力を増大することによって、最終的に得られるポリ イミドフィルム Aの線膨張係数を小さくすることができる。
[0124] そして、前述の乾燥工程に続いて、連続的または断続的に前記自己支持性フィル ムの少なくとも一対の両端縁を連続的または断続的に前記自己支持性フィルムと共 に移動可能な固定装置などで固定した状態で、前記の乾燥温度より高ぐし力も好ま しくは 200〜550°Cの範囲内、特に好ましくは 300〜500°Cの範囲内の高温度で、 好ましくは 1〜: LOO分間、特に 1〜: LO分間、前記自己支持性フィルムを乾燥および熱 処理して、好ましくは最終的に得られるポリイミドフィルム中の有機溶媒および生成水 等力 なる揮発物の含有量が 1重量%以下になるように、自己支持性フィルムから溶 媒などを充分に除去するとともに前記フィルムを構成しているポリマーのイミドィ匕を充 分に行って、両面に熱圧着性を有するポリイミドフィルムを形成することができる。
[0125] 前記の自己支持性フィルムの固定装置としては、例えば、多数のピンまたは把持具 などを等間隔で備えたベルト状またはチェーン状のものを、連続的または断続的に 供給される前記固化フィルムの長手方向の両側縁に沿って一対設置し、そのフィル ムの移動と共に連続的または断続的に移動させながら前記フィルムを固定できる装 置が好適である。また、前記の固化フィルムの固定装置は、熱処理中のフィルムを幅 方向または長手方向に適当な伸び率または収縮率 (特に好ましくは 0. 5〜5%程度 の伸縮倍率)で伸縮することができる装置であってもよ 、。
[0126] なお、前記の工程において製造された両面に熱圧着性を有するポリイミドフィルム を、再び好ましくは 4N以下、特に好ましくは 3N以下の低張力下あるいは無張力下 に、 100〜400°Cの温度で、好ましくは 0. 1〜30分間熱処理すると、特に寸法安定 性が優れた両面に熱圧着性を有するポリイミドフィルムとすることができる。また、製造 された長尺の両面に熱圧着性を有するポリイミドフィルムは、適当な公知の方法で口 ール状に巻き取ることができる。
[0127] なお、上記の自己支持性フィルムの加熱減量とは、測定対象のフィルムを 420°Cで 20分間乾燥し、乾燥前の重量 W1と乾燥後の重量 W2とから次式によって求めた値 である。
[0128] 加熱減量(質量%) ={(W1 -W2) /Wl} X 100
また、上記の自己支持性フィルムのイミド化率は、特開平 9— 316199記載のカー ルフィッシャー水分計を用いる手法で求めることができる。
[0129] 自己支持性フィルムには、必要であれば、内部または表面層に微細な無機ある!/、 は有機の添加剤を配合することができる。無機の添加剤としては,粒子状あるいは偏 平状の無機フィラーを挙げることができる。有機の添加剤としてはポリイミド粒子、熱 硬化性榭脂の粒子などを挙げる事ができる。使用量および形状 (大きさ,アスペクト 比)については、使用目的に応じて選択することが好ましい。
[0130] 加熱処理は、熱風炉、赤外線加熱炉などの公知の種々の装置を使用して行うこと ができる。 [0131] 本発明の片面或いは両面の銅配線ポリイミドフィルムは、フレキシブルプリント回路 基板 (FPC)、テープ'オートメイティッド'ボンディング (TAB)、 COFなどの配線材料 として使用することができる。
実施例
[0132] 以下、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明する。但し、本発明は実施例に より制限されるものでない。
[0133] 物性評価は以下の方法に従って行った。
1)ポリイミドフィルムのガラス転移温度 (Tg):動的粘弾性法により、 tan δのピーク値 から求めた(引張り法、周波数 6. 28mdZ秒、昇温速度 10°CZ分)。
2)ポリイミドフィルムの線膨張係数(50〜200°C): TMA法により、 20〜200°C平均 線膨張係数を測定した (引張り法、昇温速度 5°CZ分)。
3)金属箔積層ポリイミドフィルムのピール強度(常態)、ポリイミドフィルムと接着フィル ムのピール強度: JIS · C6471に準拠し、同試験方法で規定された 3mm幅リード (試 料片)を作製し、卷内側と、卷外側の金属それぞれ 9点の試験片について、クロスへ ッド速度 50mmZ分にて 90° ピール強度を測定した。ポリイミドフィルム及び銅箔積 層ポリイミドフィルムは、 9点の平均値をピール強度とする。ポリイミドフィルムと接着シ ートとの積層物は、 3点の平均値をピール強度とする。金属箔の厚さが 5 mよりも薄 い場合は、電気めつきにより 20 /z mの厚さまでめっきして行なう。
(但し、卷内とは、金属箔積層ポリイミドフィルム巻き取った内側のピール強度を意味 し、卷外とは金属箔積層ポリイミドフィルム巻き取った外側のピール強度を意味する。 )
[0134] 4)金属箔積層ポリイミドフィルムの線間絶縁抵抗 ·体積抵抗: JIS · C6471に準拠して 測定した。
5)ポリイミドフィルムの機械的特性
• ϋ I張強度: ASTM · D882に準拠して測定した (クロスヘッド速度 50mmZ分)。 •伸び率: ASTM · D882に準拠して測定した(クロスヘッド速度 50mmZ分)。
• ΰ I張弾性率: ASTM · D882に準拠して測定した (クロスヘッド速度 5mmZ分)。
[0135] 6) MIT耐折性(ポリイミドフィルム): JIS .C6471により、全幅に渡って幅 15mmの試 験片を切出し、曲率半径 0. 38mm,荷重 9. 8N、折り曲げ速度 175回 Z分、左右折 り曲げ角度 135度で、ポリイミドフィルムが破断するまでの回数を測定したものである
[0136] (参考例 1)熱圧着性多層ポリイミドフィルムの製造例
N—メチル 2 ピロリドン中でパラフエ-レンジァミン(PPD)と 3, 3 ' , 4, 4 '—ビフ ェ -ルテトラカルボン酸二無水物(s BPDA)とを 1000 : 998のモル比でモノマー濃 度が 18% (重量%、以下同じ)になるように加え、 50°Cで 3時間反応させて、 25°Cに おける溶液粘度が約 1500ボイズのポリアミック酸溶液 (耐熱性ポリイミド用ドープ)を 得た。
[0137] 一方、 N—メチル 2 ピロリドン中で 1 , 3 ビス(4 アミノフエノキシ)ベンゼン (T PE— R)と 2, 3, 3 ' , 4, 一ビフエ-ルテトラカルボン酸二無水物(a— BPDA)とを 10 00 : 1000のモル比で加え、モノマー濃度が 22%になるようにした。またトリフエ-ル ホスフェートをモノマー重量に対して 0. 1 %カロえ、 5°Cで 1時間反応を続けて、 25°C における溶液粘度が約 2000ボイズであるポリアミック酸溶液のドープ (熱圧着性ポリ イミド用ドープ)を得た。
[0138] 三層押出し成形用ダイス (マルチマ-ホールド型ダイス)を設けた製膜装置を使用 し、耐熱性ポリイミド用ドープと熱圧着性ポリイミド用ドープを三層押出ダイスの厚みを 変えて金属製支持体上に流延し、 140°Cの熱風で連続的に乾燥し、固化フィルムを 形成した。この固化フィルムを支持体力も剥離した後、加熱炉で 200°C力も 450°Cま で徐々に昇温して溶媒を除去し、イミドィ匕を行って、長尺状の三層押出しポリイミドフ イルムを巻き取りロールに巻き取った。得られた三層押出しポリイミドフィルムは、次の ような物性を示した。
[0139] (熱圧着性多層ポリイミドフィルム)
み : 3 μ m/9 μ m/3 μ m ( 言十 15 μ m)。
静摩擦係数: 0. 37。
熱圧着性ポリイミドの Tg : 240°C (動的粘弾性法、 tan δピーク値、以下同じ)。
耐熱性ポリイミドの Tg: 340°C以上。
線膨張係数(50〜200°C): 18ppm/°C (TMA法)。 引張強度、伸び率: 460MPa、 90% (ASTM'D882)。
I張弾性率: 7080MPa (ASTM · D882)。
MIT耐折性: 10万回まで破断せず。
[0140] <実施例 1: (キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルム) >
ロール巻きした日本電解社製キャリア付き銅箔 (YSNAP— 3S、キャリア厚み 18 m、銅厚み 3 μ m、ポリイミド側の銅箔の表面粗さ RzO. 65 μ m)と、ダブルベルトプレ ス直前のインラインで 200°Cの熱風で 30秒間加熱して予熱した熱圧着性ポリイミドフ イルムと、宇部興産社製のポリイミドフィルム(ユーピレックス S: 25 μ m)を、ダブル ベルトプレスの加熱ゾーンの温度(最高加熱温度: 330°C、冷却ゾーンの温度(最低 冷却温度: 180°C)で、連続的に圧着圧力:40kgZcm2で、圧着時間 2分で、連続的 に熱圧着 冷却して積層して、ロール卷状片面キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィル ム(幅: 540mm、長さ: 1000m)を巻き取りロールに巻き取った。
[0141] 得られたキャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムの銅箔とポリイミドフィルムの密着強 度は 1. 2NZmmであった。
[0142] <実施例 2: (銅箔積層ポリイミドフィルム、セミアディティブ法による銅配線ポリイミド フィルムの製造) >
実施例 1で作製したロール卷状片面キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムより、 10 . 5 X 25cm角の試料を切り出し、キャリア箔を剥がした。
[0143] キャリア箔を剥がした銅箔積層ポリイミドフィルムの銅箔をノヽーフェッチング液として 荏原ユージライト製 DP— 200を用いて 25°C ' 2分間浸漬し、銅箔厚みを 1 μ mにした
[0144] ハーフエッチング処理した銅箔上にドライフィルムタイプのネガ型フォトレジスト(旭 化成製 SPG— 152)を 110°Cの熱ロールでラミネートした後、回路形成部位 (配線パ ターン)以外を露光し、 1%炭酸ソーダ水溶液で 30°C · 20秒間スプレー現像して未露 光部のレジストを除去し、薄銅箔の露出部を脱脂'酸洗したのち、硫酸銅めつき浴中 で薄銅箔を力ソード電極として 2AZdm2の電流密度で 25°C、 30分間電解銅めつき を行ない、銅メツキ 10 m厚みのパターンメツキを行なった。
[0145] 続いて、 2%苛性ソーダ水溶液を 42°Cで 15秒間スプレー処理して、レジスト層を剥 離した後、フラッシュエッチング液 (旭電ィ匕工業製 AD— 305E)で 30°C · 30秒間スプ レー処理し不要な部位の薄膜銅を除去し、 30 mピッチの銅配線を有するポリイミド フイノレムを得た。
[0146] 得られた銅配線ポリイミドフィルム表面の SEM (倍率: 1000倍)画像を図 4に示す。
配線間の銅箔を除去したポリイミドフィルムの表面はきれ 、で、銅配線ボトム部位は 直線性の高い回路が形成されて 、ることが確認できた。
[0147] また、得られた銅配線を有するポリイミドフィルムは、銅配線を有するポリイミドフィル ムの反対側から、ポリイミドフィルムを透して、銅配線を明確に確認することができた。
[0148] <実施例 3: (銅箔積層ポリイミドフィルム、セミアディティブ法による銅配線ポリイミド フィルムの製造) >
実施例 1において、キャリア付き銅箔として、日本電解社製キャリア付き銅箔 (YSN AP— 2S、キャリア厚み 18 m、銅厚み 2 /z m、ポリイミド側の銅箔の表面粗さ RzO. 65 μ m)を使用した以外は、実施例 1と同様にしてキャリア付き銅箔積層ポリイミドフィ ルムを製造した。このキャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムを使用し、実施例 2と同 様にして銅配線ポリイミドフィルムを作製した。尚、ハーフエッチングの際には、銅箔 の厚みが 1 μ mになるように時間を調整した。
[0149] 作製した銅配線ポリイミドフィルムを、錫メツキ液(ローム &ハース社; LT— 34H)に 浸漬して、銅配線の表面に錫メツキを施した。錫メツキ後の銅配線ポリイミドフィルム表 面の SEM画像を図 5示す。配線の直線性が高ぐポリイミドフィルム表面もきれいな 状態であることが確認できた。
[0150] 長期安定性試験:
実施例 3で銅配線ポリイミドフィルムを使用し、電気信頼性試験を行った。電気信頼 性試験では、 85°C、 85%RHの環境下で 52Vの直流電圧を印加し、抵抗を測定し た。初期抵抗値は、 1013 Ωであり、 1000時間を越えても 1013 Ωを維持した。
[0151] <比較例 1 >
実施例 2で使用した日本電解社製キャリア付き銅箔 (YSNAP— 3S、キャリア厚 み 18 μ m、銅厚み 3 μ m、銅箔の表面粗さ RzO. 65 μ m)のかわりに、日本電解社製 キャリア付き銅箔 (YSNAP— 3B、キャリア厚み 18 μ m、銅厚み 3 μ m、銅箔の表面 粗さ Rzl . 29 /z m)を用いた以外は、実施例 1と同様にして、キャリア付き銅箔積層ポ リイミドフィルムを作製し、実施例 2と同様にして 30 mピッチの銅配線を有するポリイ ミドフィルムを得た。
[0152] 得られた銅配線を有するポリイミドフィルムは、銅配線と配線間の銅箔を除去したポ リイミドフィルム表面を、 SEM (倍率: 1000倍)で、画像を撮影し、図 6に示す。
[0153] 得られた銅配線を有するポリイミドフィルムは、銅配線を有するポリイミドフィルムの 反対側から、ポリイミドフィルムを透して、銅配線を確認することができる力 実施例 2 及び実施例 3よりも明確な確認は出来な力つた。
[0154] 図 4〜図 6とを比較すると、比較例(図 6)では、銅箔を除去したポリイミドフィルムの 表面は、図 4及び図 5に比べて荒れており、銅配線ボトム部位の直線性が図 4及び図
5よりも低下している。
[0155] 実施例 2で製造した銅配線ポリイミドフィルムは、実施例 3の銅配線ポリイミドフィル ムと同様の条件で電気信頼性試験を行うと、 85°C、 85%RHの環境下で 52Vの直流 電圧を印加し、初期抵抗値は、 1013 Ωであり、 1000時間を越えても 1013 Ωを維持す ると考免られる。

Claims

請求の範囲
[1] キャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムを用いて、セミアディティブ法により 20〜45 mピッチの銅配線部分を含む銅配線ポリイミドフィルムを製造する方法であって、
(a)ポリイミドフィルムの片面または両面に、このポリイミドフィルムと積層されている 側の表面粗さ Rzが 1. O /z m以下であり且つ 0. 5 m〜2 mの範囲の厚みを有する 銅箔が直接積層されている銅箔積層フィルムを用意する工程 (a)と、
(b)工程 (a)で用意された銅箔積層フィルムの銅箔上面に、 20〜45 /ζ πιピッチの 銅配線部分を含む配線パターンが形成可能であって、この配線パターンに対応する 開口を有するメツキレジストパターン層を形成する工程 (b)と、
(c)前記開口力 露出する銅箔部分に銅メツキを行う工程 (c)と、
(d)前記銅箔上のメツキレジストパターン層を除去する工程 (d)と、
(e)前記メツキレジストパターン層を除去した部分に露出した銅箔を除去してポリイミ ドフィルムを露出させる工程 (e)と
を有することを特徴とする銅配線ポリイミドフィルムの製造方法。
[2] 前記工程 (a)が、
銅箔の厚みが 1〜8 mの範囲であり、銅箔のポリイミドフィルムと積層されている側 の表面粗さ Rzが 1. 0 m以下のキャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムを提供する 工程 (a - 1)と、
前記銅箔積層ポリイミドフィルム力 キャリア箔を剥がす工程 (a— 2)と、
任意の工程であって、銅箔の厚みを 0. 5 μ m〜2 μ mの範囲までエッチングにより 薄くする工程 (a— 3)
を有することを特徴とする請求項 1記載の製造方法。
[3] 前記工程 (a)の 0. 5 μ m〜2 μ mの範囲の厚みを有する銅箔は、エッチング処理 された銅箔であることを特徴とする請求項 1または 2記載の製造方法。
[4] 前記工程 (b)力 銅箔表面にメツキレジスト層を形成する工程と、フォトマスクを介し て露光する工程と、現像により前記メツキレジストパターン層の開口部を形成するェ 程とを有することを特徴とする請求項 1〜3のいずれかに記載の製造方法。
[5] 前記工程 (e)力 フラッシュエッチングで行われることを特徴とする請求項 1〜4の ヽ ずれかに記載の製造方法。
[6] 提供されるキャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムの銅箔の厚みが 2〜4 μ mの範 囲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製造方法。
[7] 提供されるキャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルムを構成するポリイミドフィルムが、 高耐熱性の芳香族ポリイミド層の片面或いは両面に熱圧着性のポリイミド層が積層一 体ィ匕して得られたものであることを特徴とする請求項 1〜6のいずれかに記載の製造 方法。
[8] 20-45 μ mピッチの銅配線部分を有し、請求項 1〜7の 、ずれかに記載の製造方 法により製造された銅配線ポリイミドフィルム。
[9] ポリイミドフィルムの片面或いは両面に、ポリイミドフィルムと積層する側の銅箔の表 面粗さ Rzが 1. 0 μ m以下であり銅箔の厚みが 1〜8 μ mであるキャリア付き銅箔が直 接積層されているキャリア付き銅箔積層ポリイミドフィルム。
[10] ポリイミドフィルムの片面或いは両面に、ポリイミドフィルムと積層する側の銅箔の表 面粗さ Rzが 1. 0 m以下であり銅箔の厚みが 0. 5〜2 mであるエッチング処理さ れた銅箔が直接積層されている銅箔積層ポリイミドフィルム。
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