WO2013125076A1 - ２層銅張積層材及びその製造方法 - Google Patents

２層銅張積層材及びその製造方法 Download PDF

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和彦 坂口
啓治 伊師
主税 塙
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Jx日鉱日石金属株式会社
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    • H05K2203/1545—Continuous processing, i.e. involving rolls moving a band-like or solid carrier along a continuous production path

Definitions

  • the present invention relates to a two-layer copper-clad laminate in which a copper layer is formed on a polyimide film by sputtering or plating, and a two-layer copper-clad laminate with reduced curl and dimensional change rate of the laminate and its manufacture Regarding the method.
  • the two-layer CCL material manufactured by the sputtering method is obtained by forming a copper layer of about submicron by sputtering on PI and then forming a copper layer by copper sulfate plating.
  • the basic invention is described in Patent Document 1 below.
  • the two-layer CCL material forms a heterogeneous metal layer, that is, a copper layer on the PI layer, curling occurs in the laminated material. The state of this curling is shown in FIG. This curl is a phenomenon that occurs immediately after the cutting of the two-layer CCL and curls into a roll.
  • the curl of the laminated material is an especially important problem because it becomes an obstacle when etching and pressing the CCL material.
  • the dimensional change rate of the laminated material causes a positional deviation from a desired design, and a material having a dimensional change rate as small as possible is desired.
  • Patent Document 2 a technique for a PI layer such as a two-layer CCL material that does not cause curling even when the thickness of a BPDA-PPD-based polyimide film is reduced is disclosed (see Patent Document 2).
  • the thin film formed on the surface of the support from the BPDA-PPD polymer solution is dried in two specific stages to improve the linear expansion coefficient and thermal dimensional stability, and the copper thin film is bonded.
  • a technique for reducing the curl at the time is disclosed (see Patent Document 3).
  • the former does not cause curling even if the thickness of the PI layer is reduced by selecting an optimal constituent material for the PI layer, but the same effect is not always obtained depending on the copper lamination method. Absent.
  • the latter controls the ratio of linear expansion coefficient by carrying out a specific two-stage drying, but how much the amount of substantial warpage is improved only by confirming the appearance of the film. Is unknown.
  • the present invention is a two-layer copper-clad laminate (CCL material) in which a copper layer is formed on a polyimide film by sputtering and plating, particularly a two-layer copper-clad laminate in which a copper layer is formed on a polyimide film having a thickness of 12.5 ⁇ m or less.
  • a material (plate) a two-layer copper-clad laminate and a method for producing the same are provided, in which the curl prevention or curl amount of the two-layer copper-clad laminate and the dimensional change rate are reduced.
  • the present inventors in a two-layer copper-clad laminate in which a copper layer is formed on a polyimide film by sputtering and plating, control the tension on the polyimide film.
  • the present inventors have found that it is possible to provide a two-layer copper-clad laminate that can prevent curling or reduce the curl amount and reduce the rate of dimensional change.
  • this application 1) A two-layer copper-clad laminate in which a copper layer having a thickness of 1 to 10 ⁇ m is formed on one side of a polyimide film having a thickness of 12.5 ⁇ m or less by sputtering or electrolytic plating. A two-layer copper-clad laminate having a curl of 2 mm or less is provided.
  • the present invention also provides: 2) The above 1), wherein a tie coat layer of Ni, Cr, Ni—Cu alloy or Ni—Cr alloy is formed on the polyimide film by sputtering before forming a copper layer on one side of the polyimide film.
  • a tie coat layer of Ni, Cr, Ni—Cu alloy or Ni—Cr alloy is formed on the polyimide film by sputtering before forming a copper layer on one side of the polyimide film.
  • the present invention also provides: 3) A method for producing a two-layer copper-clad laminate in which a copper layer having a thickness of 1 to 10 ⁇ m is formed on one side of a polyimide film having a thickness of 12.5 ⁇ m or less by sputtering or electrolytic plating.
  • the curling to the polyimide side with the copper layer outside is controlled to 2 mm or less by controlling the unwinding tension of the polyimide film and the winding tension of the polyimide film after forming the copper layer at the time of formation.
  • a method for producing a layered copper clad laminate is provided.
  • the present invention also provides: 4) The dimensional change rate is controlled within 0 ⁇ 0.1% by controlling the unwinding tension of the polyimide film and the winding tension of the polyimide film after the copper layer is formed.
  • a method for producing a two-layer copper clad laminate is provided.
  • the present invention also provides: 5) Before forming a copper layer on one side of the polyimide film, after the plasma film is subjected to plasma glow discharge treatment, a tie coat layer of Ni, Cr, Ni—Cu alloy or Ni—Cr alloy is formed by sputtering. A method for producing a two-layered copper-clad laminate as described in 3) or 4) above is provided.
  • the two-layer copper-clad laminate of the present invention is a two-layer copper-clad laminate (CCL material) in which a copper layer is formed on a polyimide film by sputtering and plating, particularly a polyimide film having a thickness of 12.5 ⁇ m or less.
  • CCL material a two-layer copper-clad laminate
  • curling prevention or curl amount of the two-layer copper-clad laminate is reduced, thereby reducing obstacles when etching or pressing CCL material. It has an excellent effect of being able to. Furthermore, it has a remarkable effect of reducing the dimensional change rate, which is an index of the degree of positional deviation after etching due to the curl.
  • a submicron copper layer is formed by sputtering after the polyimide film surface is usually activated by plasma treatment in a vacuum chamber.
  • the formed copper layer is referred to as a copper seed layer because it becomes a seed for forming an electrolytic copper layer to be performed later.
  • a tie coat layer made of Ni, Cr, Ni—Cu alloy or Ni—Cr alloy can be formed on the polyimide film surface by sputtering before forming a submicron copper layer by sputtering.
  • Plasma treatment and a tie coat layer on the surface of the polyimide film are effective means for improving adhesion.
  • the present invention includes these processes.
  • the present inventors controlled the tension on the polyimide film during the production of the two-layer copper clad laminate. Specifically, by controlling the unwinding tension of the polyimide film and the winding tension of the polyimide film after forming the copper layer, the curl to the polyimide side with the copper layer outside is reduced to 2 mm or less or completely disappeared. It became possible. As shown in FIG. 2, no curling was observed, or curling could be significantly reduced, resulting in very little curling.
  • the tensile elastic modulus differs depending on the material, so the tension must be controlled according to the material.
  • Kapton E manufactured by DuPont, USA
  • Kapton EN manufactured by Toray DuPont
  • Kapton EN manufactured by Toray DuPont
  • Upilex SN manufactured by Ube Industries
  • FIG. 3 shows the relationship between tension and dimensional change rate in various films.
  • the dimensional change rate includes MD (flow direction) and TD (width direction), since the tension applied to the polyimide film is MD, the dimensional change rate of MD is shown.
  • the dimensional change rate changes linearly by changing the tension in the Kapton EN film in FIG.
  • the tension is greater than 10 MPa, the absolute value of the dimensional change rate exceeds 0.1%.
  • FIG. 4 shows how the tension during unwinding and tension during winding are controlled.
  • the tension control of the polyimide film is performed by three load cell rolls.
  • FIG. 4 is a representative example, and tension control can be arbitrarily designed.
  • a tie coat layer of Ni, Cr, Ni—Cu alloy or Ni—Cr alloy can be formed on the polyimide film by plasma glow treatment and sputtering. These are performed in order to improve the adhesive strength between the polyimide film and the copper layer, and are already known. However, these can also be applied to the present invention, and the present invention includes these.
  • the plasma glow process is a discharge (glow discharge) phenomenon that occurs when a voltage is applied between the anode and the cathode in a low-pressure gas (argon, nitrogen, oxygen, etc.). Plasma composed of positive ions (for example, ions of argon, nitrogen, etc.) is generated. When the material to be treated is placed on the cathode side, positive ions in the plasma collide with the material to be treated, causing a phenomenon of heating the material to be treated.
  • a low-pressure gas argon, nitrogen, oxygen, etc.
  • This plasma glow treatment can be adjusted by gas type, gas pressure, and power density.
  • the present invention can also be applied when forming this plasma glow treatment and a tie coat layer.
  • this is a two-layer copper clad laminate in which a copper layer having a thickness of 1 to 10 ⁇ m is formed on one side of a polyimide film having a thickness of 12.5 ⁇ m or less by sputtering or electrolytic plating, and the curl to the polyimide side is 2 mm or less.
  • a two-layer copper clad laminate can be obtained.
  • the polyimide film used for the two-layer CCL material of the present invention is not particularly limited as long as the present invention can be achieved, but BPDA-PPD, BPDA-ODA, PMDA-ODA, PMDA-PPD, etc.
  • a polyimide film can be used.
  • Example 1 Using a polyimide film (manufactured by Deyupon, Kapton-E) with a thickness of 12.5 ⁇ m, after plasma glow treatment, 5 nm NiCr (80 wt% Ni / 20 wt% Cr) and 0.3 ⁇ m Cu were sputtered, Then, a copper layer having a thickness of 2 ⁇ m was formed on one side by copper plating treatment.
  • the tension of the polyimide film having a thickness of 12.5 ⁇ m to be unwound from the bobbin is 11.4 MPa, and the tension at the time of winding onto the bobbin is 5.7 MPa. It was.
  • the polyimide film (two-layer copper-clad laminate) having any copper layer was warped as shown in FIG. .
  • the results are also shown in Table 1. The occurrence of these warpages was considered to be a result of the tension on the unwinding side and the tension at the time of winding on the bobbin being too large.
  • the absolute value of the dimensional change rate in MD was a large value exceeding 0.1%.
  • Example 2 A polyimide film (Kapton-EN, manufactured by Toray Deyupon Co., Ltd.) with a thickness of 12.5 ⁇ m was used. After plasma glow treatment, 5 nm NiCr (80 wt% Ni / 20 wt% Cr) and 0.3 ⁇ m Cu were sputtered. Then, a copper layer having a thickness of 2 ⁇ m was formed on one side by copper plating treatment. When forming a copper layer by sputtering or plating, the tension of the polyimide film having a thickness of 12.5 ⁇ m to be unwound from the bobbin is set to 9.1 MPa, and the tension at the time of winding onto the bobbin is set to 5.7 MPa. It was.
  • Example 2 A polyimide film (Kapton-EN, manufactured by Toray Deyupon Co., Ltd.) with a thickness of 12.5 ⁇ m was used. After plasma glow treatment, 5 nm NiCr (80 wt% Ni / 20 wt% Cr) and 0.3 ⁇ m Cu were sputtered. Then, a copper layer having a thickness of 2 ⁇ m was formed on one side by copper plating treatment. During the formation of the copper layer by sputtering or plating, the tension of the polyimide film having a thickness of 12.5 ⁇ m to be unwound from the bobbin is 17.2 MPa, and the tension at the time of winding onto the bobbin is 12.3 MPa. It was.
  • the polyimide film (two-layer copper-clad laminate) having any copper layer was warped as shown in FIG. .
  • the absolute value of the dimensional change rate in both MD and TD was a large value exceeding 0.1%.
  • the results are also shown in Table 1. The occurrence of these warpages was considered to be a result of the tension on the unwinding side and the tension at the time of winding on the bobbin being too large.
  • the polyimide film (two-layer copper-clad laminate) having any copper layer was warped as shown in FIG. .
  • the absolute value of the dimensional change rate in MD was a large value exceeding 0.1%.
  • the results are also shown in Table 1. The occurrence of these warpages was considered to be a result of the tension on the unwinding side and the tension at the time of winding on the bobbin being too large.
  • Example 3 Using a polyimide film (Ube Industries, Upilex SN) with a thickness of 12.5 ⁇ m, after plasma glow treatment, 5 nm NiCr (80 wt% Ni / 20 wt% Cr) and 0.3 ⁇ m Cu are sputtered, Then, a copper layer having a thickness of 2 ⁇ m was formed on one side by copper plating treatment.
  • Upilex SN is a harder film than the polyimide films of Example 1 and Example 2. For this reason, as shown below, the tension was increased overall.
  • the two-layer copper clad laminate of the present invention is a two-layer copper clad laminate (CCL material) in which a copper layer is formed on a polyimide film by sputtering and plating, and in particular, a copper layer is applied to a polyimide film having a thickness of 12.5 ⁇ m or less.
  • CCL material a two-layer copper clad laminate
  • curling prevention or curl amount of the two-layer copper-clad laminate is reduced, thereby reducing obstacles when etching or pressing CCL material. It can be applied to various small electronic boards, especially medical probe boards, because it has the effect of reducing the dimensional change rate, which is an index of the degree of positional deviation after etching due to curling. ing.

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Abstract

厚みが１２．５μｍ以下のポリイミドフィルムの片面にスパッタリング又は電解めっきにより厚みが１～１０μｍの銅層を形成した２層銅張積層材であって、銅層を外側にしたポリイミド側へのカールが２ｍｍ以下であることを特徴とする２層銅張積層材。厚みが１２．５μｍ以下のポリイミドフィルムの片面にスパッタリング又は電解めっきにより厚みが１～１０μｍの銅層を形成した２層銅張積層材の製造方法であって、ポリイミドフィルムへの銅層の形成時に、ポリイミドフィルムの巻き出し張力と銅層を形成した後のポリイミドフィルムの巻き取り張力を制御して、銅層を外側にしたポリイミド側へのカールを２ｍｍ以下とすることと寸法変化率を０±０．１％とすることを特徴とする２層銅張積層材の製造方法。ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びメッキ処理により銅層を形成した２層銅張積層材において、当該積層材のカール量と寸法変化率を低減させた２層銅張積層材及びその製造方法を提供する。

Description

２層銅張積層材及びその製造方法
　本発明は、ポリイミドフィルム上にスパッタリング又はめっき処理を用いて銅層を形成した２層銅張積層材において、当該積層材のカールと寸法変化率を低減させた２層銅張積層材及びその製造方法に関する。
　近年、電子機器の小型化・多能化に伴い回路基板の小型化・軽量化が求められている。この小型化・軽量化の要求を達成するためには、回路材料にも薄型化が必要である。
　フレキシブルプリント基板の材料であるポリイミドフィルム（ＰＩ）上に銅層を形成した２層銅張積層（CCL：Cu Clad Laminate）材料においては、ＰＩフィルムの厚さを薄くすることで達成される。また医療用プローブなどの用途では、１０μｍ以下の薄い銅層、特に２～５μｍが求められている。
　この両要求を満たす２層ＣＣＬ材の製造方法に、スパッタリング法、蒸着等の乾式めっき法や湿式めっき法がある。
　スパッタリング法で製造される２層ＣＣＬ材は、ＰＩ上にスパッタリングによりサブミクロン程度の銅層を形成した後、硫酸銅メッキ処理により銅層を形成したものである。基本発明は、下記特許文献１に記載されている。
　しかし、２層ＣＣＬ材料はＰＩ層の上に異質な金属層、すなわち銅層を形成することから、当該積層材にカールが発生する。このカール発生の様子を図１に示す。このカールは２層ＣＣＬの裁断直後に発生し、ロール状に丸まってしまう現象である。
　積層材のカールはこのＣＣＬ材料をエッチング加工、プレス加工などをする際の障害となり、特に重要な問題である。また、積層材の寸法変化率はＣＣＬ材料がエッチング加工された際、所望の設計からの位置ズレの原因となり、出来るだけ小さな寸法変化率の材料が望まれる。
　従来技術として、ＢＰＤＡ－ＰＰＤ系ポリイミドフィルムの厚みを小さくしても、カールを生じさせない２層ＣＣＬ材料等のＰＩ層についての技術が開示されている（特許文献２参照）。
　また、ＢＰＤＡ－ＰＰＤ系のポリマー溶液から支持体表面に形成された薄膜を特定の二段階の乾燥を行うことにより、線膨張係数及び熱寸法安定性を良好なものとし、銅薄を貼り合わせた際のカールを低減する技術が開示されている（特許文献３参照）。
　前者は、ＰＩ層として最適な構成材料を選択することによって、ＰＩ層の厚みを小さくしてもカールを生じさせないものであるが、銅の積層方法によっては必ずしも同様の効果が得られるとは限らない。
　また後者は、特定の二段階の乾燥を行うことにより、線膨張係数の比を制御しているが、フィルムの状態を外観上確認するのみで、実質的な反り量についてどの程度改善されているかは不明である。
　このようなことから、ＰＩ層の構成材料の最適化を図ることや、特定の二段階の乾燥を行うことによりカールを低下させる試みがなされており、これらはＰＩ層の改良によりカールの低減をさせるものであるが、銅層の観点から積層材の反り量を低減させるという問題が、基本的には解決されていない。
　現象面として、銅層が薄く、ポリイミドフィルム層が厚い場合には、片面に銅層を形成しても、カールの発生は殆ど見られない。しかし、近年は、素材の軽量化及び電気特性などの要求から、銅層厚さが１０μｍ以下と非常に薄く、かつポリイミドフィルム層も薄くした２層銅張積層材（ＣＣＬ材料）が要求されている。しかし、現状では、このカールの発生を効果的に抑制できる手法がない。
　ＣＣＬ材料でカールが発生する場合、銅層の内部応力がエッチング加工により解放されることになり、その結果、エッチング後のポリイミドフィルムはエッチング前より伸長したり、収縮したりすることになり、寸法変化率が大きくなるという問題がある。
米国特許第５６８５９７０号公報 特開２００６－２２５６６７号公報 特公平４－００６２１３号公報
　本発明は、ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びめっき処理により銅層を形成した２層銅張積層材（ＣＣＬ材料）、特に厚みが１２．５μｍ以下のポリイミドフィルムに銅層を形成した２層銅張積層材（板）において、当該２層銅張積層材のカール防止又はカール量、かつ寸法変化率を低減させた２層銅張積層材及びその製造方法を提供する。
　本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びめっき処理により銅層を形成した２層銅張積層材において、ポリイミドフィルムへの張力を制御することにより、カールを防止するか又はカール量を減少させ、かつ寸法変化率を低減させることができる２層銅張積層材を提供できることを見出した。
　これらの知見に基づき、本願は、
　１）厚みが１２．５μｍ以下のポリイミドフィルムの片面にスパッタリング又は電解めっきにより厚みが１～１０μｍの銅層を形成した２層銅張積層材であって、銅層を外側にしたポリイミド側へのカールが２ｍｍ以下であることを特徴とする２層銅張積層材、を提供する。
　また、本発明は、
　２）ポリイミドフィルムの片面に銅層を形成する前に、該ポリイミドフィルムにスパッタリングによりＮｉ、Ｃｒ、Ｎｉ－Ｃｕ合金又はＮｉ-Ｃｒ合金のタイコート層を形成することを特徴とする上記１）記載の２層銅張積層材、を提供する。
　また、本発明は、
　３）厚みが１２．５μｍ以下のポリイミドフィルムの片面にスパッタリング又は電解めっきにより厚みが１～１０μｍの銅層を形成した２層銅張積層材の製造方法であって、ポリイミドフィルムへの銅層の形成時に、ポリイミドフィルムの巻き出し張力と銅層を形成した後のポリイミドフィルムの巻き取り張力を制御して、銅層を外側にしたポリイミド側へのカールを２ｍｍ以下とすることを特徴とする２層銅張積層材の製造方法、を提供する。
　また、本発明は、
　４）ポリイミドフィルムの巻き出し張力と銅層を形成した後のポリイミドフィルムの巻き取り張力を制御することにより、寸法変化率を０±０．１％以内にすることを特徴とする請求項３の２層銅張積層材の製造方法、を提供する。
　また、本発明は、
　５）ポリイミドフィルムの片面に銅層を形成する前に、該ポリイミドフィルムにプラズマグロー放電処理した後、スパッタリングによりＮｉ、Ｃｒ、Ｎｉ－Ｃｕ合金又はＮｉ-Ｃｒ合金のタイコート層を形成することを特徴とする上記３）又は４）記載の２層銅張積層材の製造方法、を提供する。
　本発明の２層銅張積層材は、ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びめっき処理により銅層を形成した２層銅張積層材（ＣＣＬ材料）、特に厚みが１２．５μｍ以下のポリイミドフィルムに銅層を形成した２層銅張積層材（板）において、当該２層銅張積層材のカール防止又はカール量を低減させ、これによって、ＣＣＬ材料をエッチング加工、プレス加工などをする際の障害を低減させることができるという優れた効果を有する。さらに、該カールに起因するエッチング加工後の位置ズレ度合の指標である寸法変化率を小さくできる著しい効果を有する。
ポリイミドフィルムに片面銅層を形成した２層銅張積層材のカールを発生し、ロール状に丸まった様子を示す図（写真）である。 ポリイミドフィルムに適切な張力を付与して片面銅層を形成した２層銅張積層材の写真である。 銅被覆の際のポリイミドフィルムへの付与する張力と寸法変化率の関係を示す図である。 巻き出し時の張力と巻き取り時の張力を制御する様子を示す図である。
　２層銅張積層材の製造に際しては、通常真空チャンバー内に設置しポリイミドフィルム表面をプラズマ処理により活性化させた後、スパッタリングによりサブミクロン程度の銅層を形成する。形成された銅層は、後に行われる電解銅層形成のための種となることから、銅シード層と呼ばれる。
　また、スパッタリングによりサブミクロン程度の銅層を形成する前に、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｎｉ－Ｃｕ合金又はＮｉ-Ｃｒ合金からなるタイコート層をスパッタリングによりポリイミドフィルム表面に形成することができる。
　ポリイミドフィルム表面のプラズマ処理及びタイコート層は接着性を向上させる上で有効な手段である。本願発明はこれらの処理を包含するものである。
　前記の通り、銅層が薄く、ポリイミドフィルム層が厚い場合（２５μｍ以上の厚さを有する場合）には、片面に銅層を形成しても、カールの発生は殆ど見られない。しかし、近年は素材の軽量化という要求から、銅層を薄く、かつポリイミドフィルム層も薄くした（厚みが１２．５μｍ以下のポリイミドフィルム）２層銅張積層材（ＣＣＬ材料）が要求されているが、まだこのカールの発生を効果的に抑制できる手法がないのが現状である。そこで、ポリイミド側へカールするということからカールする原因を究明した。
　従来の２層銅張積層材では、銅層を外側にしたポリイミド側へのカールが発生する。このカールが発生した２層銅張積層材の写真を図１に示す。
　このカール発生は、めっき(銅)層に原因があると考えられるもの、すなわちポリイミドには変化ないが、めっき層が過剰に付着すると、めっきによって発生する銅層に内部応力（幅方向に広がろうとする応力）が発生し、従来は、ポリイミドが厚い分応力を吸収したが、薄い場合には吸収しきれず、カールとなることが考えられる。
　一方、ポリイミド側の原因があると考えられるもの、すなわちポリイミドがめっき時に熱により膨張した状態で銅層を形成され、これが常温に戻ったときポリイミドは収縮するため、ポリイミドに内部応力（幅方向に縮まろうとする応力）が発生する。従来はポリイミド層が厚いため、応力に耐え、変形しにくいが、本発明ではポリイミド層が薄いため、応力に耐えられず、変形が起こり、カールとなることが考えられる。
　上記によるカールの原因を突き止めることは非常に難しいのであるが、上記の原因が、複合して作用し、カールを発生していると考えられる。
　この原因の究明から、本発明者らは、２層銅張積層材の製造時に、ポリイミドフィルムへの張力を制御した。具体的には、ポリイミドフィルムの巻き出し張力と銅層を形成した後のポリイミドフィルムの巻き取り張力を制御することにより、銅層を外側にしたポリイミド側へのカールを２ｍｍ以下又は完全に消失させることが可能となった。図２に示すように、カールの発生は全く見られなくなるか又はカールを著しく減少させることができ、その結果、極僅かなカールとすることができた。
　ポリイミドフィルムは、同じ１２．５μｍの厚みでも、材質が異なると引張弾性係数が異なるので、材質に応じて張力を制御しなければならない。
　市販品であるカプトンＥ（米国デュポン社製）の引張弾性係数は６．０ＧＰａ、カプトンＥＮ（東レ・デュポン社製）の引張弾性係数は５．３ＧＰａ、ユーピレックスＳＮ（宇部興産社製）引張弾性係数は１０．０ＧＰａである。
　後述する実施例に示すように、ポリイミドフィルムの材質（市販品）によって引張弾性係数は変化する。各種フィルムでの張力と寸法変化率の関係を図３に示す。寸法変化率はＭＤ（流れ方向）とＴＤ（幅方向）があるが、ポリイミドフィルムに付与される張力はＭＤであるため、ＭＤの寸法変化率を示す。
　一種のフィルムの場合、図３ではカプトンＥＮフィルムで張力を変更することにより、寸法変化率が直線的に変化している。張力が１０ＭＰａより大きい場合、寸法変化率の絶対値は０．１％を超えるものになっている。
　カプトンＥＮフィルムの場合、寸法変化率を小さくするには、張力を小さくすることで達成できる。一方、カプトンＥＮの他、引張弾性係数が異なるカプトンＥ、ユーピレックスＳＮの場合でも、適切な張力を選択することで寸法変化率を小さくすることができる。
　また、巻き出し時の張力と巻き取り時の張力を制御する様子を図４に示す。この図４では、３つのロードセルロールで、ポリイミドフィルムのテンションコントロールを行っている。図４は代表例であり、張力制御は任意に設計できる。
　ポリイミドフィルムへの銅層を形成する前に、プラズマグロー処理及び該ポリイミドフィルムにスパッタリングによりＮｉ、Ｃｒ、Ｎｉ－Ｃｕ合金又はＮｉ-Ｃｒ合金のタイコート層を形成することができる。これらは、ポリイミドフィルムと銅層の接着強度を向上させるために行われるもので、既に公知であるが、本願発明においても、これらを適用することができ、本願発明はこれらを包含する。
　プラズマグロー処理は、低圧の気体（アルゴン、窒素、酸素等のガス）中で、陽極と陰極間で電圧をかけることにより生じる放電（グロー放電）現象であり、希薄ガスが電離し、電子とガス正イオン（例えば、アルゴン、窒素等のイオン）からなるプラズマが発生する。被処理材を陰極側にすると、プラズマ中の正イオンが被処理材に衝突し、被処理材を加熱する現象を生ずる。
　このプラズマグロー処理は、ガス種、ガス圧力、パワー密度によって調節することができる。このプラズマグロー処理とタイコート層を形成する際にも適用できる。
　以上により、厚みが１２．５μｍ以下のポリイミドフィルムの片面にスパッタリング又は電解めっきにより厚みが１～１０μｍの銅層を形成した２層銅張積層材であり、ポリイミド側へのカールが２ｍｍ以下である２層銅張積層材を得ることができる。
　本発明の２層ＣＣＬ材料に使用されるポリイミドフィルムは、本発明を達成できるものであれば特に限定されないが、ＢＰＤＡ－ＰＰＤ系、ＢＰＤＡ－ＯＤＡ系、ＰＭＤＡ－ＯＤＡ系、ＰＭＤＡ－ＰＰＤ系などのポリイミドフィルムを用いることができる。
　以下、本発明の特徴を、図に沿って具体的に説明する。なお、以下の説明は、本願発明の理解を容易にするためのものであり、これに制限されるものではない。すなわち、本願発明の技術思想に基づく変形、実施態様、他の例は、本願発明に含まれるものである。
（実施例１）
　ポリイミドフィルム（デユポン社製、Ｋａｐｔｏｎ－Ｅ）の厚さ１２．５μｍ品を使用し、プラズマグロー処理後、５ｎｍのＮｉＣｒ（８０ｗｔ％Ｎｉ／２０ｗｔ％Ｃｒ）と０．３μｍのＣｕをスパッタリングして、及び銅めっき処理により、片面に厚さ２μｍの銅層を形成した。このスパッタリング又はめっき処理による銅層の形成の際に、厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルムのボビンから巻き出しされる側の張力を１１．４ＭＰａとし、ボビンへの巻き取り時の張力を５．７ＭＰａとした。
　銅めっきしたポリイミドフィルム（２層銅張積層材）の反り状況を観察した結果、いずれの銅層を有するポリイミドフィルム（２層銅張積層材）については、反りは全く見られなかった。
　寸法変化率については、ＩＰＣ－ＴＭ－６５０の規格に従って評価し、エッチング後での寸法変化率をＭｅｔｈｏｄＢ、１５０℃×３０分の加熱処理後の寸法変化率をＭｅｔｈｏｄＣとして算出した。ＭＤ、ＴＤ共に寸法変化率の絶対値が０．１％以内に収まった。この結果を、表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（比較例１）
　ポリイミドフィルム（デユポン社製、Ｋａｐｔｏｎ－Ｅ）の厚さ１２．５μｍ品を使用し、プラズマグロー処理後、５ｎｍのＮｉＣｒ（８０ｗｔ％Ｎｉ／２０ｗｔ％Ｃｒ）と０．３μｍのＣｕをスパッタリングして、及び銅めっき処理により、片面に厚さ２μｍの銅層を形成した。このスパッタリング又はめっき処理による銅層の形成の際に、厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルムのボビンから巻き出しされる側の張力を２０．６ＭＰａとし、ボビンへの巻き取り時の張力を１１．４ＭＰａとした。
　銅めっきしたポリイミドフィルム（２層銅張積層材）の反り状況を観察した結果、いずれの銅層を有するポリイミドフィルム（２層銅張積層材）については、図１に示すような反りがあった。この結果を、同様に表１に示す。
　これらの反りの発生は、巻き出しされる側の張力とボビンへの巻き取り時の張力が大きすぎる結果と考えられた。寸法変化率については、ＭＤで寸法変化率の絶対値が０．１％を超える大きな値であった。
（実施例２）
　ポリイミドフィルム（東レ・デユポン社製、Ｋａｐｔｏｎ－ＥＮ）の厚さ１２．５μｍ品を使用し、プラズマグロー処理後、５ｎｍのＮｉＣｒ（８０ｗｔ％Ｎｉ／２０ｗｔ％Ｃｒ）と０．３μｍのＣｕをスパッタリングして、及び銅めっき処理により、片面に厚さ２μｍの銅層を形成した。このスパッタリング又はめっき処理による銅層の形成の際に、厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルムのボビンから巻き出しされる側の張力を９．１ＭＰａとし、ボビンへの巻き取り時の張力を５．７ＭＰａとした。
　銅めっきしたポリイミドフィルム（２層銅張積層材）の反り状況を観察した結果、いずれの銅層を有するポリイミドフィルム（２層銅張積層材）については、反りは全く見られなかった。寸法変化率については、ＭＤ、ＴＤ共に寸法変化率の絶対値が０．１％以内に収まった。この結果を、表１に示す。
（比較例２）
　ポリイミドフィルム（東レ・デユポン社製、Ｋａｐｔｏｎ－ＥＮ）の厚さ１２．５μｍ品を使用し、プラズマグロー処理後、５ｎｍのＮｉＣｒ（８０ｗｔ％Ｎｉ／２０ｗｔ％Ｃｒ）と０．３μｍのＣｕをスパッタリングして、及び銅めっき処理により、片面に厚さ２μｍの銅層を形成した。このスパッタリング又はめっき処理による銅層の形成の際に、厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルムのボビンから巻き出しされる側の張力を１７．２ＭＰａとし、ボビンへの巻き取り時の張力を１２．３ＭＰａとした。
　銅めっきしたポリイミドフィルム（２層銅張積層材）の反り状況を観察した結果、いずれの銅層を有するポリイミドフィルム（２層銅張積層材）については、図１に示すような反りがあった。寸法変化率については、ＭＤ、ＴＤ共に寸法変化率の絶対値が０．１％を超える大きな値であった。この結果を、同様に表１に示す。これらの反りの発生は、巻き出しされる側の張力とボビンへの巻き取り時の張力が大きすぎる結果と考えられた。
（比較例３）
　ポリイミドフィルム（東レ・デユポン社製、Ｋａｐｔｏｎ－ＥＮ）の厚さ１２．５μｍ品を使用し、プラズマグロー処理後、５ｎｍのＮｉＣｒ（８０ｗｔ％Ｎｉ／２０ｗｔ％Ｃｒ）と０．３μｍのＣｕをスパッタリングして、及び銅めっき処理により、片面に厚さ２μｍの銅層を形成した。このスパッタリング又はめっき処理による銅層の形成の際に、厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルムのボビンから巻き出しされる側の張力を１３．７ＭＰａとし、ボビンへの巻き取り時の張力を５．７ＭＰａとした。
　銅めっきしたポリイミドフィルム（２層銅張積層材）の反り状況を観察した結果、いずれの銅層を有するポリイミドフィルム（２層銅張積層材）については、図１に示すような反りがあった。寸法変化率については、ＭＤで寸法変化率の絶対値が０．１％を超える大きな値であった。この結果を、同様に表１に示す。これらの反りの発生は、巻き出しされる側の張力とボビンへの巻き取り時の張力が大きすぎる結果と考えられた。
（実施例３）
　ポリイミドフィルム（宇部興産社製、ユーピレックスＳＮ）の厚さ１２．５μｍ品を使用し、プラズマグロー処理後、５ｎｍのＮｉＣｒ（８０ｗｔ％Ｎｉ／２０ｗｔ％Ｃｒ）と０．３μｍのＣｕをスパッタリングして、及び銅めっき処理により、片面に厚さ２μｍの銅層を形成した。ユーピレックスＳＮは、実施例１と実施例２のポリイミドフィルムに比べて硬いフィルムである。このため、下記に示すように、張力を全体的に高めとした。
　このスパッタリング又はめっき処理による銅層の形成の際に、厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルムのボビンから巻き出しされる側の張力を２０．６ＭＰａとし、ボビンへの巻き取り時の張力を１１．４ＭＰａとした。
　銅めっきしたポリイミドフィルム（２層銅張積層材）の反り状況を観察した結果、いずれの銅層を有するポリイミドフィルム（２層銅張積層材）については、反りは全く見られなかった。この結果を、表１に示す。
　本発明の２層銅張積層材は、ポリイミドフィルム上にスパッタリング及びメッキ処理により銅層を形成した２層銅張積層材（ＣＣＬ材料）、特に厚みが１２．５μｍ以下のポリイミドフィルムに銅層を形成した２層銅張積層材（板）において、当該２層銅張積層材のカール防止又はカール量を低減させ、これによって、ＣＣＬ材料をエッチング加工、プレス加工などをする際の障害を低減させることができるという優れた効果とカールに起因するエッチング加工後の位置ズレ度合の指標である寸法変化率を小さくする効果を有するので、様々な小型電子基板、特に医療用プローブ用基板への適用している。

Claims (5)

  1. 　厚みが１２．５μｍ以下のポリイミドフィルムの片面にスパッタリング又は電解めっきにより厚みが１～１０μｍの銅層を形成した２層銅張積層材であって、銅層を外側にしたポリイミド側へのカールが２ｍｍ以下であることと寸法変化率が０±０．１％であることを特徴とする２層銅張積層材。
  2. 　ポリイミドフィルムの片面に銅層を形成する前に、該ポリイミドフィルムにスパッタリングによりＮｉ、Ｃｒ、Ｎｉ－Ｃｕ合金又はＮｉ-Ｃｒ合金のタイコート層を形成することを特徴とする請求項１記載の２層銅張積層材。
  3. 　厚みが１２．５μｍ以下のポリイミドフィルムの片面にスパッタリング又は電解めっきにより厚みが１～１０μｍの銅層を形成した２層銅張積層材の製造方法であって、ポリイミドフィルムへの銅層の形成時に、ポリイミドフィルムの巻き出し張力と銅層を形成した後のポリイミドフィルムの巻き取り張力を制御して、銅層を外側にしたポリイミド側へのカールを２ｍｍ以下とすることを特徴とする２層銅張積層材の製造方法。
  4. 　ポリイミドフィルムの巻き出し張力と銅層を形成した後のポリイミドフィルムの巻き取り張力を制御することにより、寸法変化率を０±０．１％以内にすることを特徴とする請求項３の２層銅張積層材の製造方法。
  5. 　ポリイミドフィルムの片面に銅層を形成する前に、該ポリイミドフィルムにプラズマグロー放電処理した後、スパッタリングによりＮｉ、Ｃｒ、Ｎｉ－Ｃｕ合金又はＮｉ-Ｃｒ合金のタイコート層を形成することを特徴とする請求項３又は４記載の２層銅張積層材の製造方法。
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