JP2005044880A - フレキシブル金属積層体及びその製造方法 - Google Patents
フレキシブル金属積層体及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005044880A JP2005044880A JP2003200924A JP2003200924A JP2005044880A JP 2005044880 A JP2005044880 A JP 2005044880A JP 2003200924 A JP2003200924 A JP 2003200924A JP 2003200924 A JP2003200924 A JP 2003200924A JP 2005044880 A JP2005044880 A JP 2005044880A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper foil
- polyimide
- adhesive layer
- flexible metal
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000003475 lamination Methods 0.000 title abstract description 21
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 84
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 claims abstract description 82
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims abstract description 59
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 21
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 84
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 60
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 44
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 34
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 33
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 18
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 14
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 31
- 239000010408 film Substances 0.000 description 25
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 19
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 9
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 8
- 229920001646 UPILEX Polymers 0.000 description 6
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 6
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 239000012787 coverlay film Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- BXKDSDJJOVIHMX-UHFFFAOYSA-N edrophonium chloride Chemical compound [Cl-].CC[N+](C)(C)C1=CC=CC(O)=C1 BXKDSDJJOVIHMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000006358 imidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229920005575 poly(amic acid) Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229920006259 thermoplastic polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000005011 time of flight secondary ion mass spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 230000037373 wrinkle formation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
【課題】これまで両立することが難しかった高性能フレキシブル金属積層体を効率よく製造し提供することができる。
【解決手段】銅箔表面に予め接着剤層が形成された接着剤層付き銅箔と耐熱性フィルムとを、加熱加圧装置を用いて連続的に接着するフレキシブル金属積層体の製造方法。
【選択図】 なし
【解決手段】銅箔表面に予め接着剤層が形成された接着剤層付き銅箔と耐熱性フィルムとを、加熱加圧装置を用いて連続的に接着するフレキシブル金属積層体の製造方法。
【選択図】 なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブル金属積層体及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子電気機器印刷回路基板に用いられる積層体の代表例として、フレキシブルプリント配線板(Flexible Printed Circuits、以下FPCと略す)が挙げられる。フレキシブルプリント配線板に使用されるフレキシブル金属積層体である銅張りポリイミドフィルム(以下CCLと略す)には、銅箔、ポリイミドベースフィルム、エポキシ系熱硬化型接着剤の3つの材料で構成される安価な3層タイプと、接着剤層を有しない2層タイプ、さらにはポリイミドベースフィルムと同質のポリイミド系接着剤を有した3層タイプ(以下擬似2層という)のものがある。
【0003】
2層タイプ及び擬似2層タイプの製造は、接着剤を使用しないでポリイミドフィルムにほぼ直接銅をメッキしたり(メッキ2層CCL)、銅箔にポリアミック酸を塗布乾燥し、イミド化することでポリイミドフィルムを用いることなくポリイミド層を形成したり(キャスト2層CCL)、熱圧着性のポリイミド層を表面に形成したポリイミドフィルムを銅箔とラミネートする(ラミネート2層CCL(疑似2層タイプ))等によって行われることが知られている。
【0004】
ラミネート2層CCLのラミネート製造方法は、これまでいくつかの方法が提案されている。例えば、特許文献1に示された真空プレス機等を用いてポリイミドフィルムと金属箔との間にポリイミド接着剤をサンドイッチ状に接合する方法があるが、この方法では長尺品を得ることが不可能であり、ポリイミドフィルムの種類によっては、接着力が低く目標性能が得られないという問題がある。一方、熱ロールラミネート装置を用いて積層する特許文献2、特許文献3、特許文献4等に記載の方法や、ダブルベルトプレス装置を用いて積層する特許文献5、特許文献6等に記載の方法も開発されているが、0.5m/分〜2m/分ときわめて低速でしか製造できないという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明の目的は、耐熱性フィルムの種類に依存せず、連続的に高速で積層するフレキシブル金属積層体の製造方法を提供することである。
【0006】
【特許文献1】
米国特許第4543295号明細書
【0007】
【特許文献2】
特開平4−33947号公報
【0008】
【特許文献3】
特開平4−33848号公報
【0009】
【特許文献4】
特開2003−1753号公報
【0010】
【特許文献5】
特開2001−129919号公報
【0011】
【特許文献6】
特開2000−103010号公報
【0012】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、銅箔表面に予め接着剤層が形成された接着剤層付き銅箔と耐熱性フィルムとを、加熱加圧装置を用いて連続的に接着するフレキシブル金属積層体の製造方法である。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の製造方法とは、銅箔表面に予め接着剤層が形成された接着剤層付き銅箔と耐熱性フィルムとを、加熱加圧装置を用いて連続的に接着する方法である。
【0014】
本発明に用いられる接着剤層付き銅箔に使用される銅箔とは、一般的に圧延銅箔、電解銅箔、特殊電解銅箔及び粗面のプロファイルが小さい種類の銅箔等を用いることができ、その厚みは5μm〜70μmのものを使用することができる。また、本発明の一つの目的である高温での高速ラミネートを達成するためには、11μm〜70μmがより好ましい。10μm以下だと250℃以上における高速ラミネートを行った場合、波打ち、しわ等の欠点が増大する。
接着剤層付き銅箔とは、銅箔のマット面(粗面化面)に、接着剤の種類としては特に限定されないが、溶剤可溶型ポリイミド系組成物、シリコーンジアミン含有ポリイミド系組成物、熱圧着性ポリイミド系組成物等のポリイミド系組成物、ポリアミドイミド系組成物、エポキシ系組成物あるいはそれらを混合させたハイブリッド系組成物などが流延・製膜成形法、コーティング法で予め層として形成され、一体化された銅箔のことをいう。銅箔のマット面(粗面化面)に形成する接着剤層は、少なくとも芳香族ポリイミドを含むポリイミド系接着剤層であることが、積層後の製品の耐熱性、寸法安定性の点から好ましい。
【0015】
また、流延・製膜成形法とは、熱圧着性の芳香族ポリイミドまたはその前駆体溶液等をコーターにて塗布・乾燥し、必要に応じて高温で熱処理することでイミド化を進行させる等で例示することができる。また、接着剤層付き銅箔は、予め作製された接着剤シートを銅箔に張り合わせて作製しても良い。その接着剤シートとしては、例えば、熱圧着性の芳香族ポリイミドシートまたはその前駆体溶液をシート状に乾燥させたもの等が挙げられる。
【0016】
また、少なくとも芳香族ポリイミドを含むポリイミド系接着剤層付き銅箔を作製する場合、特に溶剤可溶性のポリイミド系接着剤組成物が好ましい。溶剤可溶性ポリイミドとは、すでにイミド化反応が終了したポリイミドで、N−メチルピロリドン(NMP)等の有機溶媒に可溶された状態のものをいう。溶剤可溶性ポリイミドを用いると、一般的なコンマコーター、リバースロールコーター、ナイフコーター、含浸コーター、やグラビアコーターさらにはスクリーン印刷法やスプレー法などを用いて銅箔にコーティングし、乾燥させるだけで、高温加熱による反応を必要とせず、容易に接着剤層付き銅箔を作製することができるという利点がある。また必要に応じて乾燥条件を変更するだけで、高耐熱フィルムとの張り合わせに適した残存溶剤量を設定することができ、また、必要に応じて作製するポリイミド層の厚みも自由に変更することが出来る。塗工面に凹凸のない均一な接着剤層を形成するためには、厚み0.5μm〜20μmが好ましい。溶剤可溶性のポリイミドとしては、例えば、Q−AD−XA100KT((株)PI技術研究所製)、ポリイミドシリカハイブリットタイプ(荒川化学(株)製)、”リカコート”SN−20、PN−20、EN−20(新日本理化(株)製)等が挙げられる。
【0017】
本発明でいう耐熱性フィルムとは、200℃以上のガラス転移温度または分解温度を有する厚さ5〜200μmのフィルムのことであり、芳香族ポリイミドフィルム、アラミドフィルム、液晶フィルム等が好ましい。また、これらの表面に接着剤が塗布されていてもかまわない。接着剤の種類としては特に限定されないが、溶剤可溶型ポリイミド系組成物、シリコーンジアミン含有ポリイミド系組成物、熱圧着性ポリイミド系組成物等のポリイミド系接着剤組成物や、ポリアミドイミド系組成物、エポキシ系組成物あるいはそれらを混合させたハイブリッド系組成物などが例示できる。また接着剤層は複数層から構成されていてもよく、少なくとも1層の熱圧着性ポリイミド層を含む多層ポリイミド層等が例示される。さらに、高耐熱性フィルムの表面には、加水分解、コロナ放電、低温プラズマ、物理的粗面化、易接着コーティング処理等の表面処理を施すことができる。
【0018】
本発明の接着剤層付き銅箔と耐熱性フィルムを積層する加熱加圧装置とは、温度150℃〜450℃、圧力10N/mm〜200N/mm程度で連続ラミネートできれば特に限定されないが、ロールラミネートあるいはダブルベルトプレス等が好ましい。連続ラミネートとは、ラミネート速度0.1m/分以上で材料を連続供給し積層する製法のことを指し、熱ロールやダブルベルトプレスの前後に、材料をロールで供給し 積層体をロールで巻き取る装置が付与された形式が好ましい。
【0019】
ロールラミネートとは、少なくとも一対の高温加熱圧着可能なロールが保持された装置のことであり、ダブルベルトプレスとは、互いに対向する1対のエンドレスベルトの対向部分のベルト軌道内側に該ベルトを挟持加圧する加圧部が設けられ、装置の流れ方向に対して該加圧部が複数の異なる温度(加熱部及び冷却部)に領域を分割して調整可能な装置のことをいう。ダブルベルトプレス及びロールラミネート装置の加熱方法については、所定の温度で加熱することができるものであれば特に限定されないが、熱媒循環方式、誘導加熱方式、熱風加熱方式等が挙げられる。一方ダブルベルトプレス機の冷却装置は、所定の温度に冷却できれば特に限定されないが、冷媒循環方式、冷風冷却方式等が挙げられる。またダブルベルトプレス機の加圧方式としては、プレスロール加圧方式(線圧方式)、空気加圧方式(面圧方式)、オイル加圧方式(面圧方式)等が挙げられる。
【0020】
加圧部での最高加熱温度は、接着剤層のガラス転移温度(Tg)以上にすれば良いが、Tg+(20〜180℃)の温度がラミネートを良好に行わせる上で好ましい。また加圧部出口では、被積層体のしわの発生を防ぐために除冷することが好ましくTg−(50〜150℃)がより好ましい。
【0021】
また接着剤層付き銅箔は、少なくとも1層の熱圧着性ポリイミド層を含む多層ポリイミド層から構成されていてもかまわない。この発明における熱圧着性ポリイミドとは、200℃〜400℃程度の温度でラミネートできる熱可塑性ポリイミドであれば何でもよい。
【0022】
多層ポリイミド層とは、それぞれ組成や性能の異なる複数層のポリイミドから構成されるものをいう。層と層の界面は明確であっても、薄い混合層があってもかまわないが、境界部分で簡単に剥離することなく、強固に結合したものである。多層ポリイミド層付き銅箔は、イミド化反応が完了した熱可塑性の芳香族ポリイミドまたはその溶液と、ポリアミドイミドを含む高耐熱性の熱可塑性芳香族ポリイミドまたはその溶液を、2層以上の押出成型用ダイスを有する押出成型機へ同時に供給して、前記ダイスの吐出口から両溶液を少なくとも2層の薄膜状体として、銅箔の粗面化面上に連続的に押出して多層ポリイミド付き銅箔を作製する。その後、乾燥し溶媒を充分除去した後、高耐熱性フィルムとの張り合わせに使用することができる。また、多層ポリイミド層を有するフレキシブル金属積層体を作成するには、例えば本発明の多層ポリイミド層付き銅箔を用いれば、ポリイミド系接着剤付き高耐熱性フィルムと加熱加圧装置を用いて連続的に積層することによっても、さらに容易に多層ポリイミド層を形成することができる。すなわち、銅箔に予め付与されたポリイミド層及び高耐熱製フィルム側に付与されたポリイミド系接着剤層をそれぞれ複数層とすることで、目的に応じた自由な層数の設計が可能である。
【0023】
また、銅箔表面に予め接着剤層が形成された接着剤層付き銅箔と高耐熱性ポリイミドフィルムとを、加熱加圧装置を用いて連続的に積層する際に、該装置の加圧面と銅箔表面に予め接着剤層が形成された接着剤層付き銅箔との間に保護層を用いることが好ましい。すなわち、銅箔表面の酸化やしわの発生を防ぐことができる。保護層は特に限定されないが、ラミネート時の加工時の温度に耐えうる耐熱フィルム、金属箔などが好ましく、ラミネート時のしわ形成を抑制する目的から、厚み10μm〜150μmが好ましい。また、保護材料の表面には、被積層材料と軽く密着させたり、逆に剥離性を向上するような表面処理を施してもかまわない。
【0024】
本発明の製造方法は、これまで両立することが難しかった高性能でかつ高速でフレキシブル金属積層体を製造し提供することができる。すなわち、これまでの積層方法である接着剤層付き高耐熱フィルムと銅箔を積層する方法によると、積層後の高密着力、高半田耐熱性を達成するために、銅箔のマット面に存在する凹凸に、高耐熱フィルム側の接着剤層を埋まり込ませる必要があるために、高温高圧条件でかつ1m/分前後の低速でしかラミネートすることができなかった。すなわち、あえて2m/分より高速でラミネートを行うと、高耐熱フィルム側の接着剤層の銅箔のマット面への埋まり込み不足から、内在する空気が原因となり半田耐熱性が低下したり、十分な接着力が得られなくなる。しかしながら、銅箔表面に予め接着剤層が形成された接着剤付き銅箔と高耐熱性フィルムとを、加熱加圧装置を用いて連続的に積層すれば、銅箔のマット面に存在する凹凸に、高温高圧・低速条件で接着剤層を埋まり込ませる必要がなくなるという利点がある。すなわち、溶剤可溶性ポリイミド等を、一般的なコンマコーター、リバースロールコーターなどを用いて銅箔にコーティングし、乾燥させるだけで、銅箔のマット面の凹凸に容易にポリイミド層を十分に埋まり込ませることができるため、ポリイミド層付き銅箔と高耐熱性フィルムのラミネートは、ポリイミド層付き高耐熱フィルムと銅箔の場合に比べてきわめて容易に積層することができる。その結果、〜20m/分までの増速ラミネートを達成することが可能となる。また、接着剤層付き銅箔と接着剤層付き高耐熱フィルムとを積層する場合には、より低温低圧・高速条件での積層が可能となり、製造効率をより高めることができ、好ましい。
【0025】
接着剤層付き銅箔と接着剤層付き高耐熱フィルムの各接着剤層の厚みは、2〜20m/分程度の高速で積層が可能であれば、特に限定されないが、0.5μm〜20μmが好ましい。
【0026】
次に、本発明のフレキシブル金属積層体構造の同定方法を例示して説明する。ポリイミドの層構成及び厚みの同定はTOF−SIMSが好適であり、例えばTFS−2000(Physical Electronics製)により、69Ga+ を一次イオンとして、正・負2次イオンの高分解能測定により明らかにすることができる。次にポリイミドの成分分析方法の例として、試料をアルカリ加水分解しクロロホルム抽出を行った後、GC測定、GC/MS測定、1H−NMR等で分析する等が例示される。
【0027】
本発明のフレキシブル金属積層体とは、片側のみに銅箔が存在する片面CCL及び両側に銅箔が存在する両面CCLのことを指しており、例えば銅箔/少なくとも芳香族ポリイミドを含むポリイミド系接着剤層/ポリイミドフィルム、または銅箔/少なくとも芳香族ポリイミドを含むポリイミド系接着剤層/ポリイミドフィルム/少なくとも芳香族ポリイミドを含むポリイミド系接着剤層/銅箔等の構成のCCLが挙げられる。また同構成のフレキシブル金属積層体または異なる構成のフレキシブル金属積層体を2つ以上同時に積層してもかまわない。
【0028】
本発明のフレキシブル金属積層体の用途は、例えばカバーレイフィルムなどと合わせて使用されるFPCだけでなく、それら複数のFPCを接着剤シートを用いて重ね合わせた多層FPCや、リジッド積層板とFPCを接着剤シート等を用いて積層し混合形態としたフレックスリジッド回路基板、さらにはTAB用基板、各種パーケージ用途(CSP、BGA)などに用いられる。
【0029】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例の説明に入る前に各特性の評価方法及び接着剤層付き銅箔、接着剤層付きポリイミドフィルムの作成方法について述べる。
【0030】
各特性の評価方法
A.剥離強度(ピール)
エッチングにより2mm幅の銅箔パターンを作成し、テンシロン(オリエンテック(株)製、UTM−11−5HR型)を用いて2mm幅の銅箔を90度方向に引き剥がした場合の強度を測定する(引張速度:50mm/分)。
【0031】
B.半田耐熱性
JIS−C6481に準拠した方法で行なった。銅張ポリイミドフィルム評価サンプルを20mm角にカットし、40℃、90%RHの雰囲気下で24時間調湿した後、すみやかに所定の温度の半田浴上に30秒間浮かべ、ポリイミドフィルムの膨れおよび剥がれのない最高温度を測定した。
【0032】
接着剤層付き銅箔及び接着剤層付きポリイミドフィルムの作成方法
作成方法1
圧延銅箔(BHY−22B−T、ジャパンエナジー(株)製)のマット面(粗面化面)に、溶剤可溶型ポリイミド系組成物(Q−AD−XA100KT、(株)PI技術研究所製)を乾燥後の厚みが3μmになるように、コンマコーターを用いて銅箔にコーティングし、150℃×1分乾燥後、ロールとして巻き取った。その後、サンプルを軟巻きした後、オーブンに投入し、180℃×3時間乾燥し残存溶剤の調整を行った。
【0033】
作成方法2
圧延銅箔(BHY−22B−T、ジャパンエナジー(株)製)のマット面(粗面化面)に、溶剤可溶型ポリイミド系組成物(リカコートPN20(商品名、新日本理化(株)製)を乾燥後の厚みが2μmになるように、グラビアコーターを用いて銅箔にコーティングし、150℃×1分乾燥後、ロールとして巻き取った。その後、サンプルを軟巻きした後、オーブンに投入し、180℃×3時間乾燥し残存溶剤の調整を行った。
【0034】
作成方法3
ポリイミドフィルム(カプトン100VP、商品名、東レデュポン(株)製)のプラズマ処理面に、溶剤可溶性ポリイミド系組成物(Q−AD−XA100KT、(株)PI技術研究所製)を乾燥後の厚みが5μmになるように、コンマコーターを用いてコーティングし、150℃×1分乾燥後、ロールとして巻き取った。その後、サンプルを軟巻きした後、オーブンに投入し、180℃×3時間乾燥し残存溶剤の調整を行った。
【0035】
次に、本発明のフレキシブル金属積層体の製造方法を例示して説明する。
【0036】
実施例1
作成方法1に基づいて作成した接着剤層付き銅箔及びポリイミドフィルム(カプトン100VP、商品名、東レデュポン(株)製)を、ダブルベルトプレスの入口ドラムに沿わせて、250℃で30秒間の予熱工程を経て、加熱ゾーン温度350℃、圧力10MPa、冷却ゾーン温度100℃、速度8m/分で連続的に加圧熱圧着して積層し、両面フレキシブル金属積層体(両面CCL)250mm幅×300mを巻き取りロールに巻き取った。得られたCCLの接着力は20N/cm及び半田耐熱性は270℃と良好であった。
【0037】
実施例2
作成方法2に基づいて作成した接着剤層付き銅箔及びポリイミドフィルム(カプトン100VP、商品名、東レデュポン(株)製)を、一対の金属製圧着ロールからなる高温ラミネートロールを使用し、ラミネート温度350℃、ラミネート圧力50N/mm、速度8m/分で高温圧着し、両面フレキシブル金属積層体(両面CCL)250mm幅×300mを巻き取りロールに巻き取った。操作はすべて空気環境下で行い、冷却は自然冷却で行った。尚、加圧面と被積層材料との間には”カプトン”500Vを保護層として介在させ、保護層が高温ラミネートロールに挿入する前に高温ラミネートロールに沿わせて予熱し、巻き取りはフレキシブル銅箔積層体といっしょに巻き取った。その結果、外観にしわ等のない良好なCCLを得た。尚、各材料の張力は、保護層100N/250mm幅、銅箔160N/250mm幅、ポリイミドフィルム2N/250mm幅で行った。得られたCCLの接着力は17N/cm及び半田耐熱性は280℃と良好であった。
【0038】
実施例3
作成方法1に基づいて作成した接着剤層付き銅箔及び作成方法3に基づいて作成した接着剤層付きポリイミドフィルムを、ダブルベルトプレスの入口ドラムに沿わせて、250℃で30秒間の予熱工程を経て、加熱ゾーン温度350℃、圧力10MPa 、冷却ゾーン温度125℃、速度12m/分で連続的に加圧熱圧着して積層し、両面フレキシブル金属積層体(両面CCL)250mm幅×300mを巻き取りロールに巻き取った。得られたCCLの接着力は19N/cm及び半田耐熱性は280℃と良好であった。
【0039】
実施例4
作成方法2に基づいて作成した接着剤層付き銅箔及び作成方法3に基づいて作成した接着剤層付きポリイミドフィルムを、一対の金属製圧着ロールからなる高温ラミネートロールを使用し、ラミネート温度350℃、ラミネート圧力50N/mm、速度10m/分で高温圧着し、両面フレキシブル金属積層体(両面CCL)250mm幅×300mを巻き取りロールに巻き取った。操作はすべて空気環境下で行い、冷却は自然冷却で行った。尚、加圧面と被積層材料との間には”カプトン”500Vを保護層として介在させ、保護層が高温ラミネートロールに挿入する前に高温ラミネートロールに沿わせて予熱し、巻き取りはフレキシブル銅箔積層体といっしょに巻き取った。その結果、外観にしわ等のない良好なCCLを得た。尚、各材料の張力は保護層100N/250mm幅、銅箔160N/250mm幅、接着剤層付きポリイミドフィルム2N/250mm幅で行った。得られたCCLの接着力は16N/cm及び半田耐熱性は270℃と良好であった。
【0040】
実施例5
作成方法1に基づいて作成した接着剤層付き銅箔及びユーピレックスVT25(宇部興産(株)製)のそれぞれ接着剤面を向かい合わせて、ダブルベルトプレスの入口ドラムに沿わせて、250℃で30秒間の予熱工程を経て、加熱ゾーン温度350℃、圧力10MPa、冷却ゾーン温度100℃、速度8m/分で連続的に加圧熱圧着して積層し、両面フレキシブル金属積層体(両面CCL)250mm幅×300mを巻き取りロールに巻き取った。得られたCCLの接着力は20N/cm及び半田耐熱性は280℃と良好であった。
【0041】
実施例6
作成方法2に基づいて作成した接着剤層付き銅箔及びユーピレックスVT25(宇部興産(株)製)のそれぞれ接着剤面を向かい合わせて、一対の金属製圧着ロールからなる高温ラミネートロールを使用し、ラミネート温度350℃、ラミネート圧力50N/mm、速度8m/分で高温圧着し、両面フレキシブル金属積層体(両面CCL)250mm幅×300mを巻き取りロールに巻き取った。操作はすべて空気環境下で行い、冷却は自然冷却で行った。尚、加圧面と被積層材料との間には”カプトン”500Vを保護層として介在させ、保護層が高温ラミネートロールに挿入する前に高温ラミネートロールに沿わせて予熱し、巻き取りはフレキシブル銅箔積層体といっしょに巻き取った。その結果、外観にしわ等のない良好なCCLを得た。尚、各材料の張力は、保護層100N/250mm幅、銅箔160N/250mm幅、”ユーピレックス”VT25、2N/250mm幅で行った。得られたCCLの接着力は17N/cm及び半田耐熱性は280℃と良好であった。
【0042】
比較例1
圧延銅箔(BHY−22B−T、ジャパンエナジー(株)製)及び作成方法3に基づいて作成した接着剤層付きポリイミドフィルムを、ダブルベルトプレスの入口ドラムに沿わせて、250℃で30秒間の予熱工程を経て、加熱ゾーン温度350℃、圧力10MPa 、冷却ゾーンの温度125℃、速度3m/分で連続的に加圧熱圧着して積層し、両面フレキシブル金属積層体(両面CCL)250mm幅×300mを巻き取りロールに巻き取った。得られたCCLの接着力は3N/cm及び半田耐熱性は230℃ときわめて悪かった。
【0043】
比較例2
圧延銅箔(BHY−22B−T、ジャパンエナジー(株)製)及び作成方法3に基づいて作成した接着剤層付きポリイミドフィルムを、一対の金属製圧着ロールからなる高温ラミネートロールを使用し、ラミネート温度350℃、ラミネート圧力50N/mm、速度3m/分で高温圧着し、両面フレキシブル金属積層体を巻き取りロールに巻き取った。操作はすべて空気環境下で行い、冷却は自然冷却で行った。尚、加圧面と被積層材料との間には”カプトン”500Vを保護層として介在させ、保護層が高温ラミネートロールに挿入する前に高温ラミネートロールに沿わせて予熱し、巻き取りはフレキシブル銅箔積層体といっしょに巻き取った。その結果、各材料の張力は保護層100N/250mm幅、銅箔160N/250mm幅、接着剤層付きポリイミドフィルム2N/250mm幅で行った。得られたCCLの接着力は3N/cm及び半田耐熱性は230℃ときわめて悪かった。
【0044】
比較例3
圧延銅箔(BHY−22B−T、ジャパンエナジー(株)製)及びユーピレックスVT25(宇部興産(株)製)のそれぞれ接着剤面を向かい合わせて、ダブルベルトプレスの入口ドラムに沿わせて、250℃で30秒間の予熱工程を経て、加熱ゾーン温度350℃、圧力10MPa、冷却ゾーン温度100℃で、速度5m/分で連続的に加圧熱圧着して積層し、両面フレキシブル金属積層体(両面CCL)250mm幅×300mを巻き取りロールに巻き取った。得られたCCLの接着力は2N/cm未満及び半田耐熱性は220℃未満ときわめて悪かった。
【0045】
比較例4
圧延銅箔(BHY−22B−T、ジャパンエナジー(株)製)及びユーピレックスVT25(宇部興産(株)製)のそれぞれ接着剤面を向かい合わせて、一対の金属製圧着ロールからなる高温ラミネートロールを使用し、ラミネート温度350℃、ラミネート圧力50N/mm、速度5m/分で高温圧着し、両面フレキシブル金属積層体(両面CCL)250mm幅×300mを巻き取りロールに巻き取った。操作はすべて空気環境下で行い、冷却は自然冷却で行った。尚、加圧面と被積層材料との間にはカプトン500Vを保護層として介在させ、保護層が高温ラミネートロールに挿入する前に高温ラミネートロールに沿わせて予熱し、巻き取りはフレキシブル銅箔積層体といっしょに巻き取った。その結果、各材料の張力は、保護層100N/250mm幅、銅箔160N/250mm幅、ユーピレックスVT25、2N/250mm幅で行った。得られたCCLの接着力は2N/cm及び半田耐熱性は220℃未満ときわめて悪かった。
【0046】
【発明の効果】
フレキシブル金属積層体を、加熱加圧装置を用いて連続的に高速で積層するフレキシブル金属積層体の製造方法であり、これまで両立することが難しかった高性能フレキシブル金属積層体を効率よく製造し提供できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブル金属積層体及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子電気機器印刷回路基板に用いられる積層体の代表例として、フレキシブルプリント配線板(Flexible Printed Circuits、以下FPCと略す)が挙げられる。フレキシブルプリント配線板に使用されるフレキシブル金属積層体である銅張りポリイミドフィルム(以下CCLと略す)には、銅箔、ポリイミドベースフィルム、エポキシ系熱硬化型接着剤の3つの材料で構成される安価な3層タイプと、接着剤層を有しない2層タイプ、さらにはポリイミドベースフィルムと同質のポリイミド系接着剤を有した3層タイプ(以下擬似2層という)のものがある。
【0003】
2層タイプ及び擬似2層タイプの製造は、接着剤を使用しないでポリイミドフィルムにほぼ直接銅をメッキしたり(メッキ2層CCL)、銅箔にポリアミック酸を塗布乾燥し、イミド化することでポリイミドフィルムを用いることなくポリイミド層を形成したり(キャスト2層CCL)、熱圧着性のポリイミド層を表面に形成したポリイミドフィルムを銅箔とラミネートする(ラミネート2層CCL(疑似2層タイプ))等によって行われることが知られている。
【0004】
ラミネート2層CCLのラミネート製造方法は、これまでいくつかの方法が提案されている。例えば、特許文献1に示された真空プレス機等を用いてポリイミドフィルムと金属箔との間にポリイミド接着剤をサンドイッチ状に接合する方法があるが、この方法では長尺品を得ることが不可能であり、ポリイミドフィルムの種類によっては、接着力が低く目標性能が得られないという問題がある。一方、熱ロールラミネート装置を用いて積層する特許文献2、特許文献3、特許文献4等に記載の方法や、ダブルベルトプレス装置を用いて積層する特許文献5、特許文献6等に記載の方法も開発されているが、0.5m/分〜2m/分ときわめて低速でしか製造できないという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明の目的は、耐熱性フィルムの種類に依存せず、連続的に高速で積層するフレキシブル金属積層体の製造方法を提供することである。
【0006】
【特許文献1】
米国特許第4543295号明細書
【0007】
【特許文献2】
特開平4−33947号公報
【0008】
【特許文献3】
特開平4−33848号公報
【0009】
【特許文献4】
特開2003−1753号公報
【0010】
【特許文献5】
特開2001−129919号公報
【0011】
【特許文献6】
特開2000−103010号公報
【0012】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、銅箔表面に予め接着剤層が形成された接着剤層付き銅箔と耐熱性フィルムとを、加熱加圧装置を用いて連続的に接着するフレキシブル金属積層体の製造方法である。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の製造方法とは、銅箔表面に予め接着剤層が形成された接着剤層付き銅箔と耐熱性フィルムとを、加熱加圧装置を用いて連続的に接着する方法である。
【0014】
本発明に用いられる接着剤層付き銅箔に使用される銅箔とは、一般的に圧延銅箔、電解銅箔、特殊電解銅箔及び粗面のプロファイルが小さい種類の銅箔等を用いることができ、その厚みは5μm〜70μmのものを使用することができる。また、本発明の一つの目的である高温での高速ラミネートを達成するためには、11μm〜70μmがより好ましい。10μm以下だと250℃以上における高速ラミネートを行った場合、波打ち、しわ等の欠点が増大する。
接着剤層付き銅箔とは、銅箔のマット面(粗面化面)に、接着剤の種類としては特に限定されないが、溶剤可溶型ポリイミド系組成物、シリコーンジアミン含有ポリイミド系組成物、熱圧着性ポリイミド系組成物等のポリイミド系組成物、ポリアミドイミド系組成物、エポキシ系組成物あるいはそれらを混合させたハイブリッド系組成物などが流延・製膜成形法、コーティング法で予め層として形成され、一体化された銅箔のことをいう。銅箔のマット面(粗面化面)に形成する接着剤層は、少なくとも芳香族ポリイミドを含むポリイミド系接着剤層であることが、積層後の製品の耐熱性、寸法安定性の点から好ましい。
【0015】
また、流延・製膜成形法とは、熱圧着性の芳香族ポリイミドまたはその前駆体溶液等をコーターにて塗布・乾燥し、必要に応じて高温で熱処理することでイミド化を進行させる等で例示することができる。また、接着剤層付き銅箔は、予め作製された接着剤シートを銅箔に張り合わせて作製しても良い。その接着剤シートとしては、例えば、熱圧着性の芳香族ポリイミドシートまたはその前駆体溶液をシート状に乾燥させたもの等が挙げられる。
【0016】
また、少なくとも芳香族ポリイミドを含むポリイミド系接着剤層付き銅箔を作製する場合、特に溶剤可溶性のポリイミド系接着剤組成物が好ましい。溶剤可溶性ポリイミドとは、すでにイミド化反応が終了したポリイミドで、N−メチルピロリドン(NMP)等の有機溶媒に可溶された状態のものをいう。溶剤可溶性ポリイミドを用いると、一般的なコンマコーター、リバースロールコーター、ナイフコーター、含浸コーター、やグラビアコーターさらにはスクリーン印刷法やスプレー法などを用いて銅箔にコーティングし、乾燥させるだけで、高温加熱による反応を必要とせず、容易に接着剤層付き銅箔を作製することができるという利点がある。また必要に応じて乾燥条件を変更するだけで、高耐熱フィルムとの張り合わせに適した残存溶剤量を設定することができ、また、必要に応じて作製するポリイミド層の厚みも自由に変更することが出来る。塗工面に凹凸のない均一な接着剤層を形成するためには、厚み0.5μm〜20μmが好ましい。溶剤可溶性のポリイミドとしては、例えば、Q−AD−XA100KT((株)PI技術研究所製)、ポリイミドシリカハイブリットタイプ(荒川化学(株)製)、”リカコート”SN−20、PN−20、EN−20(新日本理化(株)製)等が挙げられる。
【0017】
本発明でいう耐熱性フィルムとは、200℃以上のガラス転移温度または分解温度を有する厚さ5〜200μmのフィルムのことであり、芳香族ポリイミドフィルム、アラミドフィルム、液晶フィルム等が好ましい。また、これらの表面に接着剤が塗布されていてもかまわない。接着剤の種類としては特に限定されないが、溶剤可溶型ポリイミド系組成物、シリコーンジアミン含有ポリイミド系組成物、熱圧着性ポリイミド系組成物等のポリイミド系接着剤組成物や、ポリアミドイミド系組成物、エポキシ系組成物あるいはそれらを混合させたハイブリッド系組成物などが例示できる。また接着剤層は複数層から構成されていてもよく、少なくとも1層の熱圧着性ポリイミド層を含む多層ポリイミド層等が例示される。さらに、高耐熱性フィルムの表面には、加水分解、コロナ放電、低温プラズマ、物理的粗面化、易接着コーティング処理等の表面処理を施すことができる。
【0018】
本発明の接着剤層付き銅箔と耐熱性フィルムを積層する加熱加圧装置とは、温度150℃〜450℃、圧力10N/mm〜200N/mm程度で連続ラミネートできれば特に限定されないが、ロールラミネートあるいはダブルベルトプレス等が好ましい。連続ラミネートとは、ラミネート速度0.1m/分以上で材料を連続供給し積層する製法のことを指し、熱ロールやダブルベルトプレスの前後に、材料をロールで供給し 積層体をロールで巻き取る装置が付与された形式が好ましい。
【0019】
ロールラミネートとは、少なくとも一対の高温加熱圧着可能なロールが保持された装置のことであり、ダブルベルトプレスとは、互いに対向する1対のエンドレスベルトの対向部分のベルト軌道内側に該ベルトを挟持加圧する加圧部が設けられ、装置の流れ方向に対して該加圧部が複数の異なる温度(加熱部及び冷却部)に領域を分割して調整可能な装置のことをいう。ダブルベルトプレス及びロールラミネート装置の加熱方法については、所定の温度で加熱することができるものであれば特に限定されないが、熱媒循環方式、誘導加熱方式、熱風加熱方式等が挙げられる。一方ダブルベルトプレス機の冷却装置は、所定の温度に冷却できれば特に限定されないが、冷媒循環方式、冷風冷却方式等が挙げられる。またダブルベルトプレス機の加圧方式としては、プレスロール加圧方式(線圧方式)、空気加圧方式(面圧方式)、オイル加圧方式(面圧方式)等が挙げられる。
【0020】
加圧部での最高加熱温度は、接着剤層のガラス転移温度(Tg)以上にすれば良いが、Tg+(20〜180℃)の温度がラミネートを良好に行わせる上で好ましい。また加圧部出口では、被積層体のしわの発生を防ぐために除冷することが好ましくTg−(50〜150℃)がより好ましい。
【0021】
また接着剤層付き銅箔は、少なくとも1層の熱圧着性ポリイミド層を含む多層ポリイミド層から構成されていてもかまわない。この発明における熱圧着性ポリイミドとは、200℃〜400℃程度の温度でラミネートできる熱可塑性ポリイミドであれば何でもよい。
【0022】
多層ポリイミド層とは、それぞれ組成や性能の異なる複数層のポリイミドから構成されるものをいう。層と層の界面は明確であっても、薄い混合層があってもかまわないが、境界部分で簡単に剥離することなく、強固に結合したものである。多層ポリイミド層付き銅箔は、イミド化反応が完了した熱可塑性の芳香族ポリイミドまたはその溶液と、ポリアミドイミドを含む高耐熱性の熱可塑性芳香族ポリイミドまたはその溶液を、2層以上の押出成型用ダイスを有する押出成型機へ同時に供給して、前記ダイスの吐出口から両溶液を少なくとも2層の薄膜状体として、銅箔の粗面化面上に連続的に押出して多層ポリイミド付き銅箔を作製する。その後、乾燥し溶媒を充分除去した後、高耐熱性フィルムとの張り合わせに使用することができる。また、多層ポリイミド層を有するフレキシブル金属積層体を作成するには、例えば本発明の多層ポリイミド層付き銅箔を用いれば、ポリイミド系接着剤付き高耐熱性フィルムと加熱加圧装置を用いて連続的に積層することによっても、さらに容易に多層ポリイミド層を形成することができる。すなわち、銅箔に予め付与されたポリイミド層及び高耐熱製フィルム側に付与されたポリイミド系接着剤層をそれぞれ複数層とすることで、目的に応じた自由な層数の設計が可能である。
【0023】
また、銅箔表面に予め接着剤層が形成された接着剤層付き銅箔と高耐熱性ポリイミドフィルムとを、加熱加圧装置を用いて連続的に積層する際に、該装置の加圧面と銅箔表面に予め接着剤層が形成された接着剤層付き銅箔との間に保護層を用いることが好ましい。すなわち、銅箔表面の酸化やしわの発生を防ぐことができる。保護層は特に限定されないが、ラミネート時の加工時の温度に耐えうる耐熱フィルム、金属箔などが好ましく、ラミネート時のしわ形成を抑制する目的から、厚み10μm〜150μmが好ましい。また、保護材料の表面には、被積層材料と軽く密着させたり、逆に剥離性を向上するような表面処理を施してもかまわない。
【0024】
本発明の製造方法は、これまで両立することが難しかった高性能でかつ高速でフレキシブル金属積層体を製造し提供することができる。すなわち、これまでの積層方法である接着剤層付き高耐熱フィルムと銅箔を積層する方法によると、積層後の高密着力、高半田耐熱性を達成するために、銅箔のマット面に存在する凹凸に、高耐熱フィルム側の接着剤層を埋まり込ませる必要があるために、高温高圧条件でかつ1m/分前後の低速でしかラミネートすることができなかった。すなわち、あえて2m/分より高速でラミネートを行うと、高耐熱フィルム側の接着剤層の銅箔のマット面への埋まり込み不足から、内在する空気が原因となり半田耐熱性が低下したり、十分な接着力が得られなくなる。しかしながら、銅箔表面に予め接着剤層が形成された接着剤付き銅箔と高耐熱性フィルムとを、加熱加圧装置を用いて連続的に積層すれば、銅箔のマット面に存在する凹凸に、高温高圧・低速条件で接着剤層を埋まり込ませる必要がなくなるという利点がある。すなわち、溶剤可溶性ポリイミド等を、一般的なコンマコーター、リバースロールコーターなどを用いて銅箔にコーティングし、乾燥させるだけで、銅箔のマット面の凹凸に容易にポリイミド層を十分に埋まり込ませることができるため、ポリイミド層付き銅箔と高耐熱性フィルムのラミネートは、ポリイミド層付き高耐熱フィルムと銅箔の場合に比べてきわめて容易に積層することができる。その結果、〜20m/分までの増速ラミネートを達成することが可能となる。また、接着剤層付き銅箔と接着剤層付き高耐熱フィルムとを積層する場合には、より低温低圧・高速条件での積層が可能となり、製造効率をより高めることができ、好ましい。
【0025】
接着剤層付き銅箔と接着剤層付き高耐熱フィルムの各接着剤層の厚みは、2〜20m/分程度の高速で積層が可能であれば、特に限定されないが、0.5μm〜20μmが好ましい。
【0026】
次に、本発明のフレキシブル金属積層体構造の同定方法を例示して説明する。ポリイミドの層構成及び厚みの同定はTOF−SIMSが好適であり、例えばTFS−2000(Physical Electronics製)により、69Ga+ を一次イオンとして、正・負2次イオンの高分解能測定により明らかにすることができる。次にポリイミドの成分分析方法の例として、試料をアルカリ加水分解しクロロホルム抽出を行った後、GC測定、GC/MS測定、1H−NMR等で分析する等が例示される。
【0027】
本発明のフレキシブル金属積層体とは、片側のみに銅箔が存在する片面CCL及び両側に銅箔が存在する両面CCLのことを指しており、例えば銅箔/少なくとも芳香族ポリイミドを含むポリイミド系接着剤層/ポリイミドフィルム、または銅箔/少なくとも芳香族ポリイミドを含むポリイミド系接着剤層/ポリイミドフィルム/少なくとも芳香族ポリイミドを含むポリイミド系接着剤層/銅箔等の構成のCCLが挙げられる。また同構成のフレキシブル金属積層体または異なる構成のフレキシブル金属積層体を2つ以上同時に積層してもかまわない。
【0028】
本発明のフレキシブル金属積層体の用途は、例えばカバーレイフィルムなどと合わせて使用されるFPCだけでなく、それら複数のFPCを接着剤シートを用いて重ね合わせた多層FPCや、リジッド積層板とFPCを接着剤シート等を用いて積層し混合形態としたフレックスリジッド回路基板、さらにはTAB用基板、各種パーケージ用途(CSP、BGA)などに用いられる。
【0029】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例の説明に入る前に各特性の評価方法及び接着剤層付き銅箔、接着剤層付きポリイミドフィルムの作成方法について述べる。
【0030】
各特性の評価方法
A.剥離強度(ピール)
エッチングにより2mm幅の銅箔パターンを作成し、テンシロン(オリエンテック(株)製、UTM−11−5HR型)を用いて2mm幅の銅箔を90度方向に引き剥がした場合の強度を測定する(引張速度:50mm/分)。
【0031】
B.半田耐熱性
JIS−C6481に準拠した方法で行なった。銅張ポリイミドフィルム評価サンプルを20mm角にカットし、40℃、90%RHの雰囲気下で24時間調湿した後、すみやかに所定の温度の半田浴上に30秒間浮かべ、ポリイミドフィルムの膨れおよび剥がれのない最高温度を測定した。
【0032】
接着剤層付き銅箔及び接着剤層付きポリイミドフィルムの作成方法
作成方法1
圧延銅箔(BHY−22B−T、ジャパンエナジー(株)製)のマット面(粗面化面)に、溶剤可溶型ポリイミド系組成物(Q−AD−XA100KT、(株)PI技術研究所製)を乾燥後の厚みが3μmになるように、コンマコーターを用いて銅箔にコーティングし、150℃×1分乾燥後、ロールとして巻き取った。その後、サンプルを軟巻きした後、オーブンに投入し、180℃×3時間乾燥し残存溶剤の調整を行った。
【0033】
作成方法2
圧延銅箔(BHY−22B−T、ジャパンエナジー(株)製)のマット面(粗面化面)に、溶剤可溶型ポリイミド系組成物(リカコートPN20(商品名、新日本理化(株)製)を乾燥後の厚みが2μmになるように、グラビアコーターを用いて銅箔にコーティングし、150℃×1分乾燥後、ロールとして巻き取った。その後、サンプルを軟巻きした後、オーブンに投入し、180℃×3時間乾燥し残存溶剤の調整を行った。
【0034】
作成方法3
ポリイミドフィルム(カプトン100VP、商品名、東レデュポン(株)製)のプラズマ処理面に、溶剤可溶性ポリイミド系組成物(Q−AD−XA100KT、(株)PI技術研究所製)を乾燥後の厚みが5μmになるように、コンマコーターを用いてコーティングし、150℃×1分乾燥後、ロールとして巻き取った。その後、サンプルを軟巻きした後、オーブンに投入し、180℃×3時間乾燥し残存溶剤の調整を行った。
【0035】
次に、本発明のフレキシブル金属積層体の製造方法を例示して説明する。
【0036】
実施例1
作成方法1に基づいて作成した接着剤層付き銅箔及びポリイミドフィルム(カプトン100VP、商品名、東レデュポン(株)製)を、ダブルベルトプレスの入口ドラムに沿わせて、250℃で30秒間の予熱工程を経て、加熱ゾーン温度350℃、圧力10MPa、冷却ゾーン温度100℃、速度8m/分で連続的に加圧熱圧着して積層し、両面フレキシブル金属積層体(両面CCL)250mm幅×300mを巻き取りロールに巻き取った。得られたCCLの接着力は20N/cm及び半田耐熱性は270℃と良好であった。
【0037】
実施例2
作成方法2に基づいて作成した接着剤層付き銅箔及びポリイミドフィルム(カプトン100VP、商品名、東レデュポン(株)製)を、一対の金属製圧着ロールからなる高温ラミネートロールを使用し、ラミネート温度350℃、ラミネート圧力50N/mm、速度8m/分で高温圧着し、両面フレキシブル金属積層体(両面CCL)250mm幅×300mを巻き取りロールに巻き取った。操作はすべて空気環境下で行い、冷却は自然冷却で行った。尚、加圧面と被積層材料との間には”カプトン”500Vを保護層として介在させ、保護層が高温ラミネートロールに挿入する前に高温ラミネートロールに沿わせて予熱し、巻き取りはフレキシブル銅箔積層体といっしょに巻き取った。その結果、外観にしわ等のない良好なCCLを得た。尚、各材料の張力は、保護層100N/250mm幅、銅箔160N/250mm幅、ポリイミドフィルム2N/250mm幅で行った。得られたCCLの接着力は17N/cm及び半田耐熱性は280℃と良好であった。
【0038】
実施例3
作成方法1に基づいて作成した接着剤層付き銅箔及び作成方法3に基づいて作成した接着剤層付きポリイミドフィルムを、ダブルベルトプレスの入口ドラムに沿わせて、250℃で30秒間の予熱工程を経て、加熱ゾーン温度350℃、圧力10MPa 、冷却ゾーン温度125℃、速度12m/分で連続的に加圧熱圧着して積層し、両面フレキシブル金属積層体(両面CCL)250mm幅×300mを巻き取りロールに巻き取った。得られたCCLの接着力は19N/cm及び半田耐熱性は280℃と良好であった。
【0039】
実施例4
作成方法2に基づいて作成した接着剤層付き銅箔及び作成方法3に基づいて作成した接着剤層付きポリイミドフィルムを、一対の金属製圧着ロールからなる高温ラミネートロールを使用し、ラミネート温度350℃、ラミネート圧力50N/mm、速度10m/分で高温圧着し、両面フレキシブル金属積層体(両面CCL)250mm幅×300mを巻き取りロールに巻き取った。操作はすべて空気環境下で行い、冷却は自然冷却で行った。尚、加圧面と被積層材料との間には”カプトン”500Vを保護層として介在させ、保護層が高温ラミネートロールに挿入する前に高温ラミネートロールに沿わせて予熱し、巻き取りはフレキシブル銅箔積層体といっしょに巻き取った。その結果、外観にしわ等のない良好なCCLを得た。尚、各材料の張力は保護層100N/250mm幅、銅箔160N/250mm幅、接着剤層付きポリイミドフィルム2N/250mm幅で行った。得られたCCLの接着力は16N/cm及び半田耐熱性は270℃と良好であった。
【0040】
実施例5
作成方法1に基づいて作成した接着剤層付き銅箔及びユーピレックスVT25(宇部興産(株)製)のそれぞれ接着剤面を向かい合わせて、ダブルベルトプレスの入口ドラムに沿わせて、250℃で30秒間の予熱工程を経て、加熱ゾーン温度350℃、圧力10MPa、冷却ゾーン温度100℃、速度8m/分で連続的に加圧熱圧着して積層し、両面フレキシブル金属積層体(両面CCL)250mm幅×300mを巻き取りロールに巻き取った。得られたCCLの接着力は20N/cm及び半田耐熱性は280℃と良好であった。
【0041】
実施例6
作成方法2に基づいて作成した接着剤層付き銅箔及びユーピレックスVT25(宇部興産(株)製)のそれぞれ接着剤面を向かい合わせて、一対の金属製圧着ロールからなる高温ラミネートロールを使用し、ラミネート温度350℃、ラミネート圧力50N/mm、速度8m/分で高温圧着し、両面フレキシブル金属積層体(両面CCL)250mm幅×300mを巻き取りロールに巻き取った。操作はすべて空気環境下で行い、冷却は自然冷却で行った。尚、加圧面と被積層材料との間には”カプトン”500Vを保護層として介在させ、保護層が高温ラミネートロールに挿入する前に高温ラミネートロールに沿わせて予熱し、巻き取りはフレキシブル銅箔積層体といっしょに巻き取った。その結果、外観にしわ等のない良好なCCLを得た。尚、各材料の張力は、保護層100N/250mm幅、銅箔160N/250mm幅、”ユーピレックス”VT25、2N/250mm幅で行った。得られたCCLの接着力は17N/cm及び半田耐熱性は280℃と良好であった。
【0042】
比較例1
圧延銅箔(BHY−22B−T、ジャパンエナジー(株)製)及び作成方法3に基づいて作成した接着剤層付きポリイミドフィルムを、ダブルベルトプレスの入口ドラムに沿わせて、250℃で30秒間の予熱工程を経て、加熱ゾーン温度350℃、圧力10MPa 、冷却ゾーンの温度125℃、速度3m/分で連続的に加圧熱圧着して積層し、両面フレキシブル金属積層体(両面CCL)250mm幅×300mを巻き取りロールに巻き取った。得られたCCLの接着力は3N/cm及び半田耐熱性は230℃ときわめて悪かった。
【0043】
比較例2
圧延銅箔(BHY−22B−T、ジャパンエナジー(株)製)及び作成方法3に基づいて作成した接着剤層付きポリイミドフィルムを、一対の金属製圧着ロールからなる高温ラミネートロールを使用し、ラミネート温度350℃、ラミネート圧力50N/mm、速度3m/分で高温圧着し、両面フレキシブル金属積層体を巻き取りロールに巻き取った。操作はすべて空気環境下で行い、冷却は自然冷却で行った。尚、加圧面と被積層材料との間には”カプトン”500Vを保護層として介在させ、保護層が高温ラミネートロールに挿入する前に高温ラミネートロールに沿わせて予熱し、巻き取りはフレキシブル銅箔積層体といっしょに巻き取った。その結果、各材料の張力は保護層100N/250mm幅、銅箔160N/250mm幅、接着剤層付きポリイミドフィルム2N/250mm幅で行った。得られたCCLの接着力は3N/cm及び半田耐熱性は230℃ときわめて悪かった。
【0044】
比較例3
圧延銅箔(BHY−22B−T、ジャパンエナジー(株)製)及びユーピレックスVT25(宇部興産(株)製)のそれぞれ接着剤面を向かい合わせて、ダブルベルトプレスの入口ドラムに沿わせて、250℃で30秒間の予熱工程を経て、加熱ゾーン温度350℃、圧力10MPa、冷却ゾーン温度100℃で、速度5m/分で連続的に加圧熱圧着して積層し、両面フレキシブル金属積層体(両面CCL)250mm幅×300mを巻き取りロールに巻き取った。得られたCCLの接着力は2N/cm未満及び半田耐熱性は220℃未満ときわめて悪かった。
【0045】
比較例4
圧延銅箔(BHY−22B−T、ジャパンエナジー(株)製)及びユーピレックスVT25(宇部興産(株)製)のそれぞれ接着剤面を向かい合わせて、一対の金属製圧着ロールからなる高温ラミネートロールを使用し、ラミネート温度350℃、ラミネート圧力50N/mm、速度5m/分で高温圧着し、両面フレキシブル金属積層体(両面CCL)250mm幅×300mを巻き取りロールに巻き取った。操作はすべて空気環境下で行い、冷却は自然冷却で行った。尚、加圧面と被積層材料との間にはカプトン500Vを保護層として介在させ、保護層が高温ラミネートロールに挿入する前に高温ラミネートロールに沿わせて予熱し、巻き取りはフレキシブル銅箔積層体といっしょに巻き取った。その結果、各材料の張力は、保護層100N/250mm幅、銅箔160N/250mm幅、ユーピレックスVT25、2N/250mm幅で行った。得られたCCLの接着力は2N/cm及び半田耐熱性は220℃未満ときわめて悪かった。
【0046】
【発明の効果】
フレキシブル金属積層体を、加熱加圧装置を用いて連続的に高速で積層するフレキシブル金属積層体の製造方法であり、これまで両立することが難しかった高性能フレキシブル金属積層体を効率よく製造し提供できる。
Claims (7)
- 銅箔表面に予め接着剤層が形成された接着剤層付き銅箔と耐熱性フィルムを、加熱加圧装置を用いて連続的に接着するフレキシブル金属積層体の製造方法。
- 耐熱性フィルムが、ポリイミドフィルムであり、接着剤層付き銅箔に形成された接着剤層が少なくとも芳香族ポリイミドを含むポリイミド系接着剤であることを特徴とする請求項1記載のフレキシブル金属積層体の製造方法。
- 銅箔表面に予め形成された接着剤層が、溶剤可溶性のポリイミド系接着剤であることを特徴とする請求項1記載のフレキシブル金属積層体の製造方法。
- 銅箔表面に予め形成された接着剤層が、少なくとも1層の熱圧着性ポリイミド層を含む多層ポリイミド層から構成されるポリイミド系接着剤層であることを特徴とする請求項1記載のフレキシブル金属積層体の製造方法。
- 加熱加圧装置として、熱ロールラミネート装置又はダブルベルトプレス装置を用いたことを特徴とする請求項1記載のフレキシブル金属積層体の製造方法。
- 加熱加圧装置の加圧面と銅箔表面に予め接着剤層が形成された接着剤層付き銅箔との間に保護層を介在させることを特徴とする請求項1記載のフレキシブル金属積層体の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれか記載のフレキシブル金属積層体の製造方法で作製されたフレキシブル金属積層体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003200924A JP2005044880A (ja) | 2003-07-24 | 2003-07-24 | フレキシブル金属積層体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003200924A JP2005044880A (ja) | 2003-07-24 | 2003-07-24 | フレキシブル金属積層体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005044880A true JP2005044880A (ja) | 2005-02-17 |
Family
ID=34261153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003200924A Pending JP2005044880A (ja) | 2003-07-24 | 2003-07-24 | フレキシブル金属積層体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005044880A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007281361A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Asahi Kasei Corp | ポリイミド系プリント基板及びポリイミド系プリント配線板 |
| US8501279B2 (en) | 2005-10-25 | 2013-08-06 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Flexible laminate board, process for manufacturing of the board, and flexible print wiring board |
| CN103851388A (zh) * | 2014-01-06 | 2014-06-11 | 深圳市瑞丰光电子股份有限公司 | 一种led灯丝基板及照明装置 |
| JP2017189894A (ja) * | 2016-04-12 | 2017-10-19 | 宇部エクシモ株式会社 | 金属積層体及び金属成形体 |
| CN111591002A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-08-28 | 广东创辉鑫材科技股份有限公司 | 一种新型铝基覆铜板覆膜成型工艺 |
-
2003
- 2003-07-24 JP JP2003200924A patent/JP2005044880A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8501279B2 (en) | 2005-10-25 | 2013-08-06 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Flexible laminate board, process for manufacturing of the board, and flexible print wiring board |
| JP2007281361A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Asahi Kasei Corp | ポリイミド系プリント基板及びポリイミド系プリント配線板 |
| CN103851388A (zh) * | 2014-01-06 | 2014-06-11 | 深圳市瑞丰光电子股份有限公司 | 一种led灯丝基板及照明装置 |
| JP2017189894A (ja) * | 2016-04-12 | 2017-10-19 | 宇部エクシモ株式会社 | 金属積層体及び金属成形体 |
| CN111591002A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-08-28 | 广东创辉鑫材科技股份有限公司 | 一种新型铝基覆铜板覆膜成型工艺 |
| CN111591002B (zh) * | 2020-06-04 | 2021-02-26 | 广东创辉鑫材科技股份有限公司 | 一种新型铝基覆铜板覆膜成型工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI450817B (zh) | 金屬箔疊層聚醯亞胺樹脂基板 | |
| JP2009172996A (ja) | フレキシブル銅張積層板及びその製造方法 | |
| WO2011093427A1 (ja) | 片面金属張積層体の製造方法 | |
| JPH1075053A (ja) | フレキシブル金属箔積層板の製造方法 | |
| JP4774162B2 (ja) | 耐熱性フレキシブルの製造方法 | |
| CN100464967C (zh) | 挠性叠层板的制造方法 | |
| JP2005044880A (ja) | フレキシブル金属積層体及びその製造方法 | |
| JP2003311882A (ja) | 耐熱性フレキシブル積層板の製造方法 | |
| WO2004041517A1 (ja) | 耐熱性フレキシブル積層板の製造方法 | |
| JP4231227B2 (ja) | 耐熱性フレキシブル積層板の製造方法 | |
| JP5217321B2 (ja) | フレキシブル金属積層板の製造方法 | |
| JP2008251941A (ja) | キャリア銅箔付極薄銅箔を用いたフレキシブル銅張積層板の製造方法 | |
| JPH10209583A (ja) | フレキシブル金属箔ポリイミド積層板 | |
| JP2002052614A (ja) | 積層板の製造方法 | |
| JP2002326308A (ja) | 耐熱性フレキシブル積層板およびその製造方法 | |
| JP2007109694A (ja) | 片面フレキシブル金属積層板の製造方法 | |
| JP4389627B2 (ja) | フレキシブル金属積層板の製造方法 | |
| JP2003001753A (ja) | 耐熱性フレキシブル積層板の製造方法 | |
| JP2007055165A (ja) | フレキシブル銅張積層板及びその製造方法 | |
| JP3954831B2 (ja) | 耐熱性フレキシブル積層板の製造方法 | |
| JP2002361744A (ja) | 耐熱性フレキシブル積層板の製造方法 | |
| JP6123463B2 (ja) | 金属積層板の製造方法 | |
| JP4643861B2 (ja) | フレキシブル積層板の製造方法 | |
| JP2001310344A (ja) | 積層板の製造方法 | |
| JP3574092B2 (ja) | 耐熱性フレキシブル積層板の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060711 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20080414 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080422 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20080819 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |