WO2012137527A1 - フレキシブル配線板 - Google Patents

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clay film
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wiring board
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秋一 川田
高田　隆裕
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株式会社村田製作所
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    • H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/022—Processes for manufacturing precursors of printed circuits, i.e. copper-clad substrates

Definitions

  • the present invention relates to a flexible wiring board, and more particularly to a flexible wiring board in which a wiring pattern is formed on a flexible substrate mainly composed of clay.
  • a circuit board in which an IC or an electronic component is mounted on a wiring board on which a wiring pattern is formed is used.
  • the wiring board is often required to have flexibility.
  • Substrates used for such flexible wiring boards are required to have heat resistance, electrical insulation, and flexibility that can withstand heat treatment during manufacturing.
  • a flexible substrate composed of clay or clay, a small amount of additives, and a small amount of reinforcing material can be used.
  • a flexible wiring board can be obtained by forming an adhesive layer on such a flexible substrate, attaching a copper foil on the adhesive layer, and forming a wiring pattern by etching (see Patent Document 1).
  • a flexible substrate in which an inorganic thin film layer mainly composed of at least one of silicon and aluminum is formed on a clay thin film layer having a structure in which clay particles are oriented and laminated.
  • a flexible electronic component member can be obtained by forming wiring on such a flexible substrate by a printing method using conductive ink such as conductive paste (see Patent Document 2).
  • a conductive paste is printed and sintered by heat treatment at 600 ° C. or lower, specifically 250 ° C. to 500 ° C., thereby forming a wiring pattern on the clay thin film layer. Forming.
  • the conductive paste that can be used at such temperatures often uses nano metal particles, and the conductive paste using such nano metal particles is expensive. Therefore, the manufacturing cost of the member for electronic components using such an electrically conductive paste becomes high.
  • the conductive paste is sintered, the flexibility of the clay thin film layer is offset and the flexibility of the entire electronic component member is reduced.
  • a main object of the present invention is to provide a flexible wiring board that is excellent in heat resistance and flexibility and can be manufactured at low cost.
  • the present invention includes a clay film in which clay particles are oriented and laminated, and a metal foil directly bonded to the surface of the clay film, and the surface roughness Rz of the metal foil at the bonding surface between the metal foil and the clay film is 2
  • a flexible wiring board having a thickness of 0.0 ⁇ m or more and 7.0 ⁇ m or less.
  • the surface roughness Rz of the metal foil at the joint surface between the metal foil and the clay film is preferably 4.5 ⁇ m or more and 6.0 ⁇ m or less.
  • a clay film in which clay particles are oriented and laminated has good heat resistance, electrical insulation and flexibility.
  • the flexibility of the clay film can be fully utilized without being affected by the hardening of the adhesive layer and the hardening of the conductive paste.
  • the metal foil is bonded to the clay film by the anchor effect caused by the surface roughness.
  • the surface roughness Rz of the metal foil is 2.0 ⁇ m or more and 7.0 ⁇ m or less, a sufficient bonding force is obtained. be able to.
  • the surface roughness Rz of the metal foil is 4.5 ⁇ m or more and 6.0 ⁇ m or less, a strong bonding force can be obtained between the metal foil and the clay film.
  • the clay film preferably contains a resin.
  • the ratio of the resin at the joint interface between the metal foil and the clay film increases, and the resin enters the rough surface of the metal foil surface, resulting in a large anchor effect between the metal foil and the clay film. Can be obtained.
  • the content of the resin included in the clay film is preferably 30% by mass or more based on the entire clay film. Moreover, it is preferable that content of resin contained in a clay film is 50 mass% or less with respect to the whole clay film.
  • the content of the resin contained in the clay film is set to 50% by mass or less based on the entire clay film, the influence of the reaction of the resin itself on the heat treatment can be reduced, and the warpage of the clay film is less likely to occur.
  • the content of the resin contained in the clay film should be adjusted to simplify the process. Is preferred.
  • this invention it is possible to obtain good heat resistance and flexibility by using a clay film, and by directly joining the metal foil to the clay film, the effect of curing of the adhesive or the conductive paste by heat treatment It is possible to prevent the deterioration of flexibility due to the influence of. Further, by using a metal foil for wiring, it is not necessary to use an expensive conductive paste, and a flexible wiring board can be manufactured at a low cost.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the flexible wiring board of the present invention.
  • the flexible wiring board 10 includes a clay film 12.
  • a metal foil 14 is directly bonded to one surface of the clay film 12.
  • the metal foil 14 is subjected to a process such as etching, and a wiring pattern made of the metal foil 14 is formed on the clay film 12.
  • the clay film 12 and the metal foil 14 are joined by forming the clay film 12 on the surface of the metal foil 14 that has been subjected to the roughening treatment.
  • the clay mineral used for the clay film 12 include one or more of mica, boehmite, montmorillonite, beidellite, saponite, hectorite, stevenlite, magadiite, illite, kanemite, illite, sericite, and smectite. Used.
  • Such a clay is dispersed in a dispersion medium such as water to obtain a clay slurry.
  • the clay slurry is applied to the roughened surface of the metal foil 14 and dried to form a clay film 12 having a structure in which clay particles are oriented and laminated.
  • the clay film 12 and the metal foil 14 can be bonded together by moistening the surface of the deposited clay and then superimposing it on the metal foil 14 and heating it under pressure.
  • the clay particles are oriented and laminated because the flat surface of the flat clay particles is spread in a direction parallel to the main surface of the clay film, and high periodicity is obtained in a direction perpendicular to the main surface of the clay film. It means to give.
  • the clay film is a laminated body of flat clay particles as described above. Therefore, even if a clay slurry is applied to a flat metal foil, it is easily peeled off.
  • the metal foil 14 for flexible wiring boards in which the surface of the metal foil 14 is roughened is used, clay enters between the irregularities and between the coarse grains on the surface, The clay film 12 and the metal foil 14 are joined by the anchor effect.
  • the metal foil 14 having as many crests as possible on the surface of the metal foil 14 and being sharp and having a lot of coarse particles attached thereto is preferable.
  • the surface roughness Rz of the metal foil 14 is 2.0 ⁇ m or more and 7.0 ⁇ m or less, good bondability can be obtained.
  • the surface roughness Rz of the metal foil 14 is 4.5 ⁇ m or more and 6.0 ⁇ m or less, the adhesion between the clay film 12 and the metal foil 14 is excellent.
  • the clay film 12 cannot penetrate when the crest of the surface of the metal foil 14 is high, and conversely, when the crest of the surface of the metal foil 14 is low, the clay particles It is considered that the anchor effect is difficult to be obtained because of no penetration.
  • the clay to be used is ion-exchanged with Li in advance, water resistance can be imparted by performing a heat treatment at 350 to 500 ° C. after forming the sheet.
  • Organized clay can also be used.
  • a clay in which the interlayer of the clay film 12 is replaced with a quaternary ammonium salt or various surfactants may be used.
  • aggregates or fibers such as nonwoven fabric may be added to the clay film 12 to be used as a reinforcing material.
  • fiber mixing is possible by adding at the time of slurry preparation, and in the case of aggregate such as nonwoven fabric, the aggregate can be included in the clay film 12 by impregnating the slurry at the time of film formation.
  • a resin may be added to the clay film 12 in order to improve the strength and flexibility of the clay film 12.
  • a resin for example, ⁇ -caprolactam, polyamide resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyetherimide resin, phenol resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyolefin resin, liquid crystal polyester resin and the like are preferably used. . These resins are mixed in a clay slurry for producing the clay film 12.
  • the clay slurry becomes hydrophobic and approaches the wettability of the surface of the metal foil 14. Therefore, when the clay slurry is applied to the surface of the metal foil 14, the resin in the clay slurry enters the roughened surface of the metal foil 14. Thereby, when the clay film 12 is produced, the ratio of the resin at the bonding interface between the clay film 12 and the metal foil 14 becomes higher than the ratio of the resin in the clay film 12, and the surface of the metal foil 14 subjected to the roughening treatment. The anchor effect acting between the clay film 12 and the clay film 12 is increased, and a large bonding force can be obtained. In this case, the resin existing at the boundary between the metal foil 14 and the clay film 12 and the resin existing inside the clay film 12 are the same resin.
  • the content of the resin is preferably 30% by mass or more with respect to the entire clay film 12. By setting it as such content, resin becomes easy to enter the surface of the metal foil 14. Moreover, it is preferable that it is 50 mass% or less with respect to the clay film 12 whole as content of resin. By setting it as such content, the influence of reaction of resin itself at the time of heat processing can be made small, and the curvature which generate
  • the metal foil 14 is subjected to a treatment such as etching, whereby a wiring pattern is formed on the clay film 12.
  • the flexible wiring board 10 in which the wiring pattern was formed on the clay film 12 was formed by previously forming a wiring pattern using the metal foil 14 and applying clay slurry to the obtained wiring pattern. Also good.
  • the metal foil 14 for example, an aluminum foil can be used in addition to the copper foil.
  • the clay film 12 and the metal foil 14 are directly joined, and no adhesive or the like is used. Therefore, when the adhesive is cured, the flexibility of the clay film 12 is not offset, and the flexible wiring board 10 having good flexibility can be obtained. Moreover, since no adhesive is used, the heat resistance of the adhesive is not affected, and excellent heat resistance can be obtained. Moreover, since the metal foil 14 is used for wiring, it is not necessary to use an expensive conductive paste, and the flexible wiring board 10 can be manufactured at low cost.
  • the clay powder used can provide water resistance by heat treatment at 350 ° C. by previously replacing ions between layers with Li.
  • After applying a photoresist to the obtained clay film with copper foil it was exposed to light using a photomask, developed, and then subjected to an etching treatment to form a wiring pattern.
  • the wiring pattern was plated to produce a flexible wiring board.
  • copper foils G and H that were roughened so that the surface roughness Rz was 7.4 ⁇ m and 1.7 ⁇ m were prepared, and a flexible wiring board was manufactured by the method described above.
  • the peel strength was measured in order to confirm the adhesive state of the copper foil.
  • the peel strength was measured by fixing the lead wire on the copper foil with an adhesive and then performing a tensile test.
  • the results are shown in Table 1.
  • Examples 1 to 6 show results related to flexible wiring boards using copper foils A to F
  • Comparative Examples 1 and 2 show results related to flexible wiring boards using copper foils G and H.
  • ⁇ is given to those having a tensile strength of 2N or more as a result of the tensile test, and especially “ ⁇ ” to those having a tensile strength of 5N or more.
  • Example 2 10 g of clay (Kunipia-F manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd.) was dispersed in 90 g of water to prepare a clay dispersion. Further, 250 g of N, N-dimethylformamide, which is a solvent for dissolving the resin, was mixed in the obtained clay dispersion and stirred for 30 minutes with a homogenizer. Thereafter, the monomer solution of the resin is 14.8 g and 25.25%, respectively, so that the resin ratio of the finally obtained clay film is 20% by mass, 30% by mass, 40% by mass, 50% by mass and 60% by mass.
  • the monomer solution of the resin is 14.8 g and 25.25%, respectively, so that the resin ratio of the finally obtained clay film is 20% by mass, 30% by mass, 40% by mass, 50% by mass and 60% by mass.
  • the copper foil coated with the slurry was dried in an oven at 50 ° C. for 24 hours to prepare a clay film on the copper foil. Furthermore, in order to polymerize the resin charged into the clay dispersion, the clay film with copper foil was heat-treated at 350 ° C. for 24 hours in an N 2 atmosphere. In addition, the clay powder used can provide water resistance by heat treatment at 350 ° C. by previously replacing ions between layers with Li.
  • Example 7 a flexible wiring board in which the ratio of the resin to the entire clay film is 20% by mass is referred to as Examples 7 to 9
  • Example 10 a flexible wiring board in which the ratio of the resin to the entire clay film is 30% by mass is described in Example 10.
  • a flexible wiring board having a resin ratio of 40% by mass relative to the entire clay film is defined as Examples 13 to 15, and a flexible wiring board having a resin ratio of 50% by mass relative to the entire clay film is defined as Examples 16-18.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

　耐熱性、可撓性に優れ、安価に製造することができるフレキシブル配線板を得る。　フレキシブル配線板１０は、粘土粒子が配向して積層された粘土膜１２を含む。粘土膜１２の表面に、金属箔１４を直接接合する。ここで、金属箔と粘土膜との接合面における金属箔の表面粗さＲｚが２．０以上で７．０以下となるようにする。なお、粘土膜に樹脂が含まれてもよく、この場合、金属箔と粘土膜との接合界面における樹脂の比率が粘土膜内部における樹脂の比率より高くなるようにする。金属箔１４をエッチング処理して、粘土膜１２上に配線パターンを形成する。

Description

フレキシブル配線板
　この発明は、フレキシブル配線板に関し、特にたとえば、粘土を主成分とするフレキシブル基板上に配線パターンが形成されたフレキシブル配線板に関する。
　電子機器に用いられる電子回路として、基板上に配線パターンが形成された配線板にＩＣや電子部品を搭載した回路基板が用いられている。近年、たとえば、携帯電話やカメラなどのような電子機器において、配線板に可撓性が求められることが多くなっている。このような可撓性を有するフレキシブル配線板に用いられる基板には、製造時における熱処理に耐えられる耐熱性、電気絶縁性、可撓性を有する基板が求められる。このような基板として、粘土、または粘土と少量の添加物と少量の補強材で構成されるフレキシブル基板を用いることができる。このようなフレキシブル基板上に接着層を形成し、接着層上に銅箔を貼り付けて、エッチングにより配線パターンを形成することにより、フレキシブル配線板を得ることができる（特許文献１参照）。
　また、粘土粒子が配向して積層した構造を有する粘土薄膜層に、シリコンおよびアルミニウムの少なくとも一方を主成分とする無機薄膜層を形成したフレキシブル基板がある。このようなフレキシブル基板上に、導電性ペーストなどの導電性インクを用いて印刷法によって配線を形成することにより、可撓性を有する電子部品用部材を得ることができる（特許文献２参照）。
特開２００７－４２６９３号公報 特開２００７－６７３９２号公報
　しかしながら、特許文献１のフレキシブル配線板では、フレキシブル基板上に形成された接着層で銅箔を接着しているため、粘土を主成分としたフレキシブル基板に耐熱性があるとしても、フレキシブル配線板の耐熱性は接着層を形成する接着剤の耐熱温度に依存することになる。また、大半の接着剤は硬化することにより接着効果を得ている。そのため、接着層の硬化により粘土を主成分とするフレキシブル基板の可撓性が相殺され、配線パターンが形成されたフレキシブル配線板全体の可撓性は小さくなる。
　また、特許文献２の電子部品用部材では、導電性ペーストを印刷して６００℃以下、具体的には２５０℃～５００℃で熱処理することにより焼結させることで、粘土薄膜層に配線パターンを形成している。しかしながら、このような温度で使用可能な導電性ペーストは、ナノ金属粒子を用いていることが多く、このようなナノ金属粒子を用いた導電性ペーストは高価である。そのため、このような導電性ペーストを用いた電子部品用部材の製造コストが高くなる。また、導電性ペーストを焼結させると、粘土薄膜層の可撓性が相殺され、電子部品用部材全体の可撓性は小さくなる。
　それゆえに、この発明の主たる目的は、耐熱性、可撓性に優れ、安価に製造することができるフレキシブル配線板を提供することである。
　この発明は、粘土粒子が配向して積層された粘土膜、および粘土膜の表面に直接接合される金属箔を含み、金属箔と粘土膜との接合面における金属箔の表面粗さＲｚが２．０μｍ以上で７．０μｍ以下である、フレキシブル配線板である。
　このようなフレキシブル配線板において、金属箔と粘土膜との接合面における金属箔の表面粗さＲｚが４．５μｍ以上で６．０μｍ以下であることが好ましい。
　粘土粒子が配向して積層された粘土膜は、良好な耐熱性、電気絶縁性および可撓性を有する。この粘土膜の表面に金属箔を直接接合することにより、接着層の硬化や導電性ペーストの硬化などの影響を受けることがなく、粘土膜の可撓性を十分に利用することができる。金属箔は、その表面の粗さによって生じるアンカー効果により粘土膜に接合されるが、金属箔の表面粗さＲｚが２．０μｍ以上で７．０μｍ以下である場合に、十分な接合力を得ることができる。
　特に、金属箔の表面粗さＲｚが４．５μｍ以上で６．０μｍ以下である場合に、金属箔と粘土膜との間に強力な接合力を得ることができる。
　また、このようなフレキシブル配線板において、粘土膜には樹脂を含むことが好ましい。
　粘土膜に樹脂が含まれると、金属箔と粘土膜との接合界面における樹脂の比率が高くなり、金属箔表面の粗い面に樹脂が入り込んで、金属箔と粘土膜との間に大きいアンカー効果を得ることができる。
　粘土膜に樹脂を含むフレキシブル配線板において、粘土膜に含まれる樹脂の含有量が粘土膜全体に対して３０質量％以上であることが好ましい。
　また、粘土膜に含まれる樹脂の含有量が粘土膜全体に対して５０質量％以下であることが好ましい。
　粘土膜に含まれる樹脂の含有量を粘土膜全体に対して３０質量％以上とすることにより、粘土膜の金属箔に対する濡れ性が向上するため、金属箔上に粘土膜を成膜するとき、粘土膜中の樹脂が金属箔と粘土膜との接合界面に入り込んで、この接合界面における樹脂の比率が高くなる。
　また、粘土膜に含まれる樹脂の含有量を粘土膜全体に対して５０質量％以下とすることにより、熱処理に対する樹脂自体の反応の影響を小さくすることができ、粘土膜に反りが発生しにくい。なお、反りに関しては粘土膜の製膜時に圧力を加えるなどのプロセス面の改善で抑制することも可能であるが、プロセスを簡素化するために粘土膜に含まれる樹脂の含有量を調整することが好ましい。
　この発明によれば、粘土膜を用いることにより良好な耐熱性および可撓性を得ることができ、金属箔を直接粘土膜に接合することにより、接着剤の硬化による影響や熱処理による導電性ペーストの影響による可撓性の劣化を防止することができる。また、配線用として金属箔を用いることにより、高価な導電性ペーストを用いる必要がなく、安価にフレキシブル配線板を作製することができる。
　この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
この発明のフレキシブル配線板の断面図である。
　図１は、この発明のフレキシブル配線板の断面図である。フレキシブル配線板１０は、粘土膜１２を含む。粘土膜１２の一方面には、金属箔１４が直接接合される。金属箔１４には、たとえば、エッチングなどの処理が施され、粘土膜１２上に金属箔１４による配線パターンが形成されている。
　この発明のフレキシブル配線板１０では、粗化処理が施された金属箔１４表面に粘土膜１２を形成することにより、粘土膜１２と金属箔１４とが接合される。粘土膜１２に用いられる粘土鉱物としては、たとえば、雲母、ベーミキュライト、モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンライト、マガディアイト、アイラライト、カネマイト、イライト、セリサイト、スメクタイトのうちの１種類以上が用いられる。
　このような粘土を水などの分散媒に分散して、粘土スラリーが得られる。この粘土スラリーを金属箔１４の粗化処理された表面に塗布し、乾燥させることにより、粘土粒子が配向して積層された構造を有する粘土膜１２が形成される。また、成膜した粘土の表面を湿らせたのち、金属箔１４と重ね合わせ、圧力下で温めることにより、粘土膜１２と金属箔１４とを接合することもできる。ここで、粘土粒子が配向して積層されるというのは、扁平状の粘土粒子の平面を粘土膜の主面と平行な方向に敷き詰め、粘土膜の主面に垂直な方向に高い周期性をもたせることをいう。
　粘土膜は、上述のように、扁平状の粘土粒子の積層体である。そのため、平坦な金属箔に粘土スラリーを塗布しても、簡単に剥離してしまう。しかしながら、このフレキシブル配線板１０では、金属箔１４の表面が粗化処理されたフレキシブル配線板用の金属箔１４が用いられているため、その表面における凹凸の間および粗粒間に粘土が入り込み、アンカー効果によって粘土膜１２と金属箔１４とが接合される。
　粘土膜１２と金属箔１４とを強固に接合するためには、金属箔１４の表面の山ができるだけ多く、とがっており、粗粒が多く付着している金属箔１４が好ましい。この場合、金属箔１４の表面粗さＲｚが２．０μｍ以上で７．０μｍ以下であるとき、良好な接合性を得ることができる。特に、金属箔１４の表面粗さＲｚが４．５μｍ以上で６．０μｍ以下のとき、粘土膜１２と金属箔１４との密着性が優れたものとなる。
　このように、金属箔１４を粘土膜１２の表面に接合する場合、金属箔１４の表面の山が高いと粘土膜１２が浸透しきれず、逆に金属箔１４の表面の山が低いと粘土粒子が入り込まないためにアンカー効果が得られにくいと考えられる。
　なお、使用する粘土について、予めＬｉとイオン交換しておくことにより、シート成膜後に３５０～５００℃で熱処理を行って、耐水性を付与することができる。また、有機化された粘土を用いることもできる。粘土膜１２の層間を第４級アンモニウム塩や種々の界面活性剤に置換された粘土を用いてもよい。
　さらに、用いる粘土膜１２に、補強材として、不織布などの骨材やファイバーを加えてもよい。ファイバーの場合、スラリー作製時に添加することで混合が可能であり、不織布などの骨材の場合、成膜時にスラリーを含浸させることで粘土膜１２内に骨材を含ませることができる。
　また、粘土膜１２の強度向上、可撓性向上のため、粘土膜１２に樹脂を添加してもよい。ここで用いられる樹脂としては、たとえば、ε－カプロラクタム、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノール樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、液晶ポリエステル樹脂などを用いることが好ましい。これらの樹脂は、粘土膜１２を作製するための粘土スラリーに混入される。
　粘土スラリーに樹脂を添加すると、粘土スラリーが疎水性となって、金属箔１４の表面の濡れ性に近づく。そのため、金属箔１４の表面に粘土スラリーを塗布したときに、粘土スラリー中の樹脂が金属箔１４の粗化処理された面に入り込む。それにより、粘土膜１２が作製されたときに、粘土膜１２と金属箔１４の接合界面における樹脂の比率が粘土膜１２中の樹脂の比率より高くなり、金属箔１４の粗化処理された面と粘土膜１２との間に働くアンカー効果が大きくなって、大きい接合力を得ることができる。この場合、金属箔１４と粘土膜１２との境界に存在する樹脂と、粘土膜１２の内部に存在する樹脂とが同一の樹脂となる。
　樹脂の含有量としては、粘土膜１２全体に対して３０質量％以上であることが好ましい。このような含有量とすることにより、金属箔１４の表面に樹脂が入り込みやすくなる。また、樹脂の含有量として、粘土膜１２全体に対して５０質量％以下であることが好ましい。このような含有量とすることにより、熱処理時における樹脂自体の反応の影響を小さくすることができ、熱処理によって粘土膜１２に発生する反りを防止することができる。
　このようにして得られた金属箔１４を有する粘土膜１２について、金属箔１４にエッチングなどの処理が施されることにより、粘土膜１２上に配線パターンが形成される。なお、予め金属箔１４を用いて配線パターンを形成しておき、得られた配線パターンに粘土スラリーを塗布することにより、粘土膜１２上に配線パターンが形成されたフレキシブル配線板１０を形成してもよい。なお、金属箔１４としては、銅箔以外に、例えばアルミニウム箔などを用いることができる。
　このフレキシブル配線板１０は、粘土膜１２と金属箔１４とが直接接合されており、接着剤などは使用されていない。そのため、接着剤が硬化することにより、粘土膜１２の可撓性が相殺されず、良好な可撓性を有するフレキシブル配線板１０を得ることができる。また、接着剤が用いられていないため、接着剤の耐熱性の影響を受けることがなく、優れた耐熱性を得ることができる。しかも、配線用として金属箔１４が用いられるため、高価な導電性ペーストを用いる必要がなく、安価にフレキシブル配線板１０を作製することができる。
　粘土（クニミネ工業株式会社製のクニピア－Ｆ）１０ｇを水１９０ｇに分散させて、粘土分散液を得た。また、表１に示すように、表面粗さＲｚが５．９μｍ、２．４μｍ、３．８μｍ、４．５μｍ、５．１μｍ、７．０μｍとなるように粗化処理を施した銅箔Ａ～Ｆを準備した。銅箔Ａ～Ｆの粗化処理をした表面に粘土分散液を塗布し、５０℃のオーブンで２４時間乾燥し、銅箔上に粘土膜を形成した。その後、酸素濃度を制御した炉またはオーブン内で３５０℃の熱処理を行い、粘土膜に耐水性を付与した。なお、用いられる粘土粉末は、予め層間のイオンをＬｉで置換することにより、３５０℃の熱処理によって耐水性を付与することができる。得られた銅箔付き粘土膜にフォトレジストを塗布した後、フォトマスクを用いて感光し、現像した後にエッチング処理を行い、配線パターンを形成した。この配線パターン上にメッキ処理を施し、フレキシブル配線板を作製した。また、比較例として、表面粗さＲｚが７．４μｍ、１．７μｍとなるように粗化処理された銅箔Ｇ、Ｈを準備し、上述のような方法でフレキシブル配線板を作製した。
　得られたフレキシブル配線板について、銅箔の接着状態を確認するために、剥離強度測定を行った。剥離強度測定は、銅箔上にリード線を接着剤で固定したのち、引張試験を行った。そして、その結果を表１に示した。表１において、実施例１～６は、銅箔Ａ～Ｆを用いたフレキシブル配線板に関する結果を示し、比較例１、２は、銅箔Ｇ、Ｈを用いたフレキシブル配線板に関する結果を示した。表１の「密着性（剥離試験）」の欄において、引張試験の結果、２Ｎ以上の引張強度を有するものに「○」印を付し、特に、５Ｎ以上の引張強度を有するものに「◎」印を付した。また、引張試験の結果、２Ｎ未満の引張強度を有するものに「×」印を付した。さらに、表１の「熱処理後の反り」の欄において、３５０℃の熱処理により、粘土膜に反りが発生しなかったものに「○」印を付し、粘土膜に反りが発生したものに「×」印を付した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１からわかるように、表面粗さＲｚが２．０μｍ以上で７μｍ以下の銅箔を用いた場合、２Ｎ以上の引張強度が得られた。特に、表面粗さＲｚが４．５μｍ以上で６μｍ以下の銅箔を用いた場合、５Ｎ以上の引張強度を得ることができる。それに対して、比較例１、２の試料では、粘土膜を成膜した後に指でこする程度で、粘土膜が銅箔から剥がれた。なお、これらの実施例および比較例において、熱処理後の粘土膜に反りは発生しなかった。
　実施例１と同様に、粘土（クニミネ工業株式会社製のクニピア－Ｆ）１０ｇを水９０ｇに分散させて、粘土分散液を作製した。さらに、得られた粘土分散液に樹脂を溶解する溶媒であるＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドを２５０ｇ混入し、ホモジナイザーで３０分撹拌した。その後、最終的に得られる粘土膜の樹脂の比率が２０質量％、３０質量％、４０質量％、５０質量％、６０質量％となるように、樹脂のモノマー溶液をそれぞれ１４．８ｇ、２５．３ｇ、３９．４ｇ、５９．１ｇ、８８．７ｇ投入し、撹拌を続けて、粘土スラリーを作製した。得られた粘土スラリーを脱泡し、実施例１で示した銅箔Ｃ、Ｄ、Ｆの上にハンドコーターで塗布した。
　スラリーを塗布した銅箔を５０℃のオーブンで２４時間乾燥して、銅箔上に粘土膜を作製した。さらに、粘土分散液に投入した樹脂のポリマー化のため、銅箔付きの粘土膜をＮ2雰囲気下において３５０℃で２４時間熱処理した。なお、用いられる粘土粉末は、予め層間のイオンをＬｉで置換することにより、３５０℃の熱処理によって耐水性を付与することができる。
　得られた銅箔付き粘土膜にフォトレジストを塗布した後、フォトマスクを用いて感光し、現像した後にエッチング処理を行い、配線パターンを形成した。この配線パターン上にメッキ処理を施し、フレキシブル配線板を作製した。
　得られたフレキシブル配線板について、実施例１と同様にして、銅箔の剥離強度測定を行った。そして、その結果を表２に示した。なお、表２において、粘土膜全体に対する樹脂の比率が２０質量％であるフレキシブル配線板を実施例７～９とし、粘土膜全体に対する樹脂の比率が３０質量％であるフレキシブル配線板を実施例１０～１２とし、粘土膜全体に対する樹脂の比率が４０質量％であるフレキシブル配線板を実施例１３～１５とし、粘土膜全体に対する樹脂の比率が５０質量％であるフレキシブル配線板を実施例１６～１８とし、粘土膜全体に対する樹脂の比率が６０質量％であるフレキシブル配線板を実施例１９～２１とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２からわかるように、全ての実施例において、銅箔と粘土膜との間に良好な引張強度を得ることができる。特に、粘土膜全体に対して３０質量％以上の範囲において、銅箔の表面粗さＲｚに関わらず、５Ｎ以上の引張強度を得ることができる。これは、粘土膜中の樹脂が銅箔と粘土膜の接合界面に集まり、銅箔の粗化面に入り込むためであると考えられる。
　また、粘土膜全体に対して６０質量％の樹脂を含むフレキシブル配線板では、銅箔と粘土膜との間に５Ｎ以上の引張強度を有するものの、熱処理後に粘土膜に反りが発生した。これは、樹脂の量が多いために、熱処理によって樹脂自体の反応が現われたためであると考えられる。
　１０　フレキシブル配線板
　１２　粘土膜
　１４　金属箔

Claims (4)

  1. 　粘土粒子が配向して積層された粘土膜、および
    　前記粘土膜の表面に直接接合される金属箔を含み、
    　前記金属箔と前記粘土膜との接合面における前記金属箔の表面粗さＲｚが２．０μｍ以上で７．０μｍ以下である、フレキシブル配線板。
  2. 　前記金属箔と前記粘土膜との接合面における前記金属箔の表面粗さＲｚが４．５μｍ以上で６．０μｍ以下である、請求項１に記載のフレキシブル配線板。
  3. 　前記粘土膜に含まれる樹脂の含有量が前記粘土膜全体に対して３０質量％以上である、請求項１または請求項２に記載のフレキシブル配線板。
  4. 　前記粘土膜に含まれる樹脂の含有量が前記粘土膜全体に対して５０質量％以下である、請求項３に記載のフレキシブル配線板。
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