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JP2010042564A - Method for producing flexible substrate and flexible substrate - Google Patents

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JP2010042564A
JP2010042564A JP2008207229A JP2008207229A JP2010042564A JP 2010042564 A JP2010042564 A JP 2010042564A JP 2008207229 A JP2008207229 A JP 2008207229A JP 2008207229 A JP2008207229 A JP 2008207229A JP 2010042564 A JP2010042564 A JP 2010042564A
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polyimide film
copper
silane coupling
coupling agent
layer
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Withdrawn
Application number
JP2008207229A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuaki Senbokuya
和明 仙北屋
Naoki Kato
直樹 加藤
Kiyotaka Nakaya
清隆 中矢
Takuma Katase
琢磨 片瀬
Kenji Kubota
賢治 久保田
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】耐熱ピール強度のさらなる改善を図ることができる銅張り積層板などのフレキシブル基材およびその製造方法を提供する。
【解決手段】ポリイミドフィルム1を60℃以上、450℃以下の温度条件下にて真空乾燥させた後に、ポリイミドフィルムの少なくとも片面にシランカップリング剤11を塗布し、次いで、このシランカップリング剤の塗布層11表面に金属層12、13、14を形成するフレキシブル基材の製造方法とした。好ましくは、ポリイミドフィルム1の真空乾燥を、1×10-2Torr以下にて行うとともに、シランカップリング剤を塗布するポリイミドフィルム表面にプラズマ処理によって親水性を付与する。また、ポリイミドフィルムにシランカップリング剤の塗布層と上記金属層とが順に積層形成されて、シランカップリング剤がクロロメチル基またはイミダゾール基を含有しているフレキシブル基材とした。
【選択図】図2
A flexible base material such as a copper clad laminate capable of further improving the heat-resistant peel strength and a method for producing the same.
A polyimide film is vacuum-dried at a temperature of 60 ° C. or higher and 450 ° C. or lower, and a silane coupling agent 11 is applied to at least one surface of the polyimide film. It was set as the manufacturing method of the flexible base material which forms the metal layers 12, 13, and 14 in the coating layer 11 surface. Preferably, the polyimide film 1 is vacuum-dried at 1 × 10 −2 Torr or less, and hydrophilicity is imparted to the polyimide film surface to which the silane coupling agent is applied by plasma treatment. Moreover, the application layer of the silane coupling agent and the said metal layer were laminated | stacked in order on the polyimide film, and it was set as the flexible base material in which the silane coupling agent contains the chloromethyl group or the imidazole group.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、携帯電話やディスプレイなどの電子機器類に内蔵のプリント配線板を製作するために利用される銅張り積層板その他のフレキシブル基材の製造方法およびフレキシブル基材に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a copper-clad laminate and other flexible substrates, and a flexible substrate, which are used for producing a printed wiring board built in an electronic device such as a mobile phone or a display.

このフレキシブル基材の一つとして、ポリイミドフィルムの表面にニッケル等を主成分とするバリア層や銅層などの金属層が順に積層されて構成された銅張り積層板が知られており(特許文献1参照)、この銅張り積層板においてバリア層は、銅層のポリイミドフィルムに対する密着力が低いことから、特に、高温雰囲気中に置かれると水分などに含まれる酸素の浸透によって銅層が酸化して密着力の低下を招いてしまうことから、両者の間に介在することによって密着力を発揮して、ピール強度を向上させることを目的として形成されている。これにより、バリア層が形成された銅張り積層板の常態ピール強度については向上するものの、高温雰囲気中に置かれた後の銅張り積層板の耐熱ピール強度については、現状において、さらなる改善が望まれている。   As one of the flexible base materials, a copper-clad laminate in which a metal layer such as a barrier layer or a copper layer mainly composed of nickel or the like is sequentially laminated on the surface of a polyimide film is known (Patent Literature). 1), the barrier layer in this copper-clad laminate has low adhesion to the polyimide film, so the copper layer is oxidized by the penetration of oxygen contained in moisture, etc., especially when placed in a high temperature atmosphere. Therefore, it is formed for the purpose of improving the peel strength by exhibiting the adhesion force by interposing between them. As a result, the normal peel strength of the copper-clad laminate with the barrier layer formed is improved, but the heat-resistant peel strength of the copper-clad laminate after being placed in a high-temperature atmosphere is currently expected to be further improved. It is rare.

さらに、このような密着性向上を目的とする銅張り積層板としては、ポリイミドフィルムの表面にシランカップリング処理を施した後に、このシランカップリング処理面に銅層を積層したものも知られており(特許文献2参照)、この銅張り積層板によれば、シランカップリング処理によってポリイミドフィルムと銅層との密着性が向上するため、常態ピール強度が良好なものとなる。   Furthermore, as such a copper-clad laminate for the purpose of improving adhesion, it is also known that a silane coupling treatment is performed on the surface of the polyimide film and then a copper layer is laminated on the silane coupling treatment surface. (See Patent Document 2), according to this copper-clad laminate, the adhesion between the polyimide film and the copper layer is improved by the silane coupling treatment, so that the normal peel strength is good.

しかしながら、このようなカップリング処理を施した銅張り積層板であっても高温雰囲気中に置かれた後の耐熱ピール強度が低下してしまうことから、今後も様々な電子機器類に内蔵されることが想定されるプリント配線板を製造するに際して充分な耐熱ピール強度を有する銅張り積層板は現状において得られていない。   However, even if it is a copper-clad laminate subjected to such a coupling treatment, the heat-resistant peel strength after being placed in a high-temperature atmosphere will be reduced, so that it will be incorporated in various electronic devices in the future. However, a copper-clad laminate having a sufficient heat-resistant peel strength has not been obtained at present in producing printed wiring boards.

特開2004−303863号公報JP 2004-303863 A 特開2006−054357号公報JP 2006-054357 A

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、耐熱ピール強度のさらなる改善を図ることができる銅張り積層板などのフレキシブル基材およびその製造方法を提供することを課題とするものである。   This invention is made | formed in view of this situation, and makes it a subject to provide flexible base materials, such as a copper clad laminated board which can aim at the further improvement of heat-resistant peel strength, and its manufacturing method.

本発明者らは、このポリイミドフィルムの表面にシランカップリング処理を施した銅張り積層板における耐熱ピール強度の低下原因について追求したところ、この耐熱ピール強度の低下原因が、ポリイミドフォルムを高温雰囲気中に置いた場合に、フィルム加工の際に添加された可塑剤やジメチルアセトアミド由来の成分がガスとなって蒸発することにあること見出し、以下の請求項1ないし請求項4に係る本発明を完成するに至ったものである。   The present inventors have pursued the cause of the decrease in heat-resistant peel strength in a copper-clad laminate obtained by subjecting the surface of the polyimide film to silane coupling treatment. The present invention according to claims 1 to 4 is completed by finding that the plasticizer and the component derived from dimethylacetamide added during film processing evaporate as gas when placed in the film. It has come to be.

すなわち、請求項1に記載の発明に係るフレキシブル基材の製造方法は、ポリイミドフィルムを60℃以上、450℃以下の温度条件下にて真空乾燥させた後に、、上記ポリイミドフィルムの少なくとも片面にシランカップリング剤を塗布し、次いで、このシランカップリング剤の塗布層表面に金属層を形成することを特徴としている。   That is, in the method for producing a flexible base material according to the first aspect of the present invention, after the polyimide film is vacuum-dried under a temperature condition of 60 ° C. or higher and 450 ° C. or lower, silane is applied to at least one surface of the polyimide film. A coupling agent is applied, and then a metal layer is formed on the surface of the coating layer of the silane coupling agent.

ここで、真空とは、少なくとも圧力が大気圧よりも低いことを意味するものである。また、金属層としては、ニッケルなどを主成分とするバリア層が形成され、さらには、このバリア層の上に銅スパッタ膜や銅めっきなどの銅層が形成される。   Here, the vacuum means that at least the pressure is lower than the atmospheric pressure. Further, as the metal layer, a barrier layer mainly composed of nickel or the like is formed, and further, a copper layer such as a copper sputtered film or copper plating is formed on the barrier layer.

また、このシランカップリング剤としては、好ましくは、アミノ基、エポキシ基、クロロメチル基、またはイミダゾール基を含有するものが用いられ、さらには、水またはアルコールなどでシランカップリング剤の濃度が0.01〜10wt%に希釈されたものが用いられて、乾燥後の膜厚が0.5〜10nm、好ましくは1〜5nmとなるように塗布される。   Further, as this silane coupling agent, those containing an amino group, an epoxy group, a chloromethyl group, or an imidazole group are preferably used. Further, the concentration of the silane coupling agent is 0 with water or alcohol. A solution diluted to 0.01 to 10 wt% is used, and the film thickness after drying is 0.5 to 10 nm, preferably 1 to 5 nm.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の銅張り積層板の製造方法において、上記シランカップリング剤を塗布する上記ポリイミドフィルムの表面に、プラズマ処理によって親水性を付与することを特徴としている。   Invention of Claim 2 is a manufacturing method of the copper clad laminated board of Claim 1, WHEREIN: Hydrophilicity is provided to the surface of the said polyimide film which apply | coats the said silane coupling agent by plasma treatment. It is said.

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の銅張り積層板の製造方法において、上記ポリイミドフィルムの真空乾燥を、1×10-2Torr以下にて行うことを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the method for producing a copper-clad laminate according to the first or second aspect, the polyimide film is vacuum-dried at 1 × 10 −2 Torr or less.

請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか一項に記載のフレキシブル基材の製造方法を用いて得られるフレキシブル基材であって、上記ポリイミドフィルムに上記シランカップリング剤の塗布層と上記金属層とが順に積層形成されており、上記シランカップリング剤がクロロメチル基またはイミダゾール基を含有していることを特徴としている。   Invention of Claim 4 is a flexible base material obtained using the manufacturing method of the flexible base material as described in any one of Claim 1 thru | or 3, Comprising: The said silane coupling agent of the said polyimide film is obtained. The coating layer and the metal layer are laminated in order, and the silane coupling agent contains a chloromethyl group or an imidazole group.

請求項1ないし3のいずれかに記載の発明によれば、ポリイミドフィルムは、60℃以上、450℃以下の温度条件下にて真空乾燥させることによって、フィルム加工の際に添加された可塑剤やジメチルアセトアミド由来の成分が、付着または浸透していた水分とともに蒸発して、乾燥した状態となる。従って、この真空乾燥後のポリイミドフィルムにシランカップリング剤を塗布して、このシランカップリング剤の塗布層表面に上記金属層を形成することによって、ポリイミドフィルムと金属層との密着性を向上させて、優れた常態ピール強度を有するフレキシブル基材を得ることができる。特に、上記真空乾燥によって、フレキシブル基材が高温雰囲気中に置かれた際にも、ポリイミドフィルムから上記水分や可塑剤などの成分が蒸発して、金属層に浸透することによる金属層の酸化を防止でき、耐熱ピール強度の低下を抑制することができる。   According to the invention according to any one of claims 1 to 3, the polyimide film is vacuum-dried under a temperature condition of 60 ° C. or higher and 450 ° C. or lower, thereby adding a plasticizer or a plasticizer added during film processing. The component derived from dimethylacetamide evaporates together with the water adhering or penetrating to become a dry state. Therefore, the adhesion between the polyimide film and the metal layer is improved by applying a silane coupling agent to the polyimide film after vacuum drying and forming the metal layer on the surface of the coating layer of the silane coupling agent. Thus, a flexible substrate having excellent normal peel strength can be obtained. In particular, when the flexible substrate is placed in a high temperature atmosphere by vacuum drying, components such as moisture and plasticizer evaporate from the polyimide film and penetrate the metal layer to oxidize the metal layer. It can prevent, and the fall of heat-resistant peel strength can be suppressed.

その際、請求項2に記載の発明によれば、シランカップリング剤を塗布するポリイミドフィルムの表面にプラズマ処理によって親水性を付与することにより、ポリイミドフィルムとシランカップリング剤との密着性を向上させることができる。好ましくは、上記真空乾燥後のカップリング剤塗布直前に、プラズマ処理によって親水性を付与することにより上記密着性向上効果が効果的に得られる。   In that case, according to invention of Claim 2, the adhesiveness of a polyimide film and a silane coupling agent is improved by providing hydrophilicity to the surface of the polyimide film which apply | coats a silane coupling agent by plasma treatment. Can be made. Preferably, the adhesion improving effect is effectively obtained by imparting hydrophilicity by plasma treatment immediately before applying the coupling agent after vacuum drying.

また、上記真空乾燥は、請求項3に記載の発明のように、1×10-2Torr以下で行うことが好ましい。これは、1×10-2Torr以下の圧力下で行うことによって温度条件が必要以上に高くなることを防止して、ポリイミドフィルムに作用する熱的負荷を低減できるためである。 The vacuum drying is preferably performed at 1 × 10 −2 Torr or less as in the invention described in claim 3. This is because the thermal load acting on the polyimide film can be reduced by preventing the temperature condition from becoming unnecessarily high by performing it under a pressure of 1 × 10 −2 Torr or less.

そして、請求項4に記載の発明よれば、シランカップリング剤としてクロロメチル基またはイミダゾール基を含有するものを用いることによって、特に優れた常態ピール強度および耐熱ピール強度を得ることができる。   According to the invention described in claim 4, particularly excellent normal peel strength and heat-resistant peel strength can be obtained by using a silane coupling agent containing a chloromethyl group or an imidazole group.

以下、本発明に係る銅張り積層板の製造方法について説明する。
本実施形態における製造方法は、真空乾燥工程と、シランカップリング剤塗布工程と、金属層形成工程とを順に有しており、また、この真空乾燥工程とシランカップリング剤塗布工程との間に親水性を付与するプラズマ処理工程を有してている。そこで、以下に上記工程順に説明する。
Hereinafter, the manufacturing method of the copper clad laminated board which concerns on this invention is demonstrated.
The manufacturing method in this embodiment has a vacuum drying process, a silane coupling agent application process, and a metal layer formation process in this order, and between this vacuum drying process and the silane coupling agent application process. It has a plasma treatment process for imparting hydrophilicity. Therefore, description will be given below in the order of the above steps.

まず、膜厚20μm〜50μmのポリイミドフィルムを用意して、このポリイミドフィルムを上記真空乾燥工程によって、60℃以上450℃以下、好ましくは150℃以上350℃以下の温度条件において、1×10-2Torr以下で真空乾燥させる。その際、この真空乾燥処理時間は、40分以上であって1時間20分以下であり、ポリイミドフィルムが上記膜厚の範囲内において厚くなるに連れて、上記真空乾燥時間内において必要時間が長時間化する。 First, prepare the polyimide film having a thickness of 20Myuemu~50myuemu, the polyimide film by the vacuum drying step, 60 ° C. or higher 450 ° C. or less, preferably at a temperature of 0.99 ° C. or higher 350 ° C. or less, 1 × 10 -2 Vacuum dry below Torr. At this time, this vacuum drying treatment time is 40 minutes or more and 1 hour 20 minutes or less, and as the polyimide film becomes thicker within the range of the film thickness, the required time is longer in the vacuum drying time. Make time.

これにより、ポリイミドフィルムは、フィルム加工の際に添加された可塑剤やジメチルアセトアミド由来の成分が、フィルムに付着または浸透している水分とともに蒸発して乾燥する。(以上、真空乾燥工程)   As a result, the polyimide film is dried by evaporating the plasticizer and the component derived from dimethylacetamide added during film processing together with moisture adhering to or penetrating the film. (End of vacuum drying process)

次いで、これにより乾燥したポリイミドフィルムを大気圧下に解放した後に、プラズマ処理工程によって、このポリイミドフィルムの片面にプラズマ処理を施して、親水性を付与する。(以上、プラズマ処理工程)   Next, after the polyimide film thus dried is released under atmospheric pressure, plasma treatment is performed on one surface of the polyimide film by a plasma treatment process to impart hydrophilicity. (End of plasma treatment process)

次ぎに、シランカップリング剤塗布工程によって、ポリイミドフィルムにおける上記プラズマ処理による親水性付与面にシランカップリング剤を塗布して、常温にて乾燥させる。その際に、このシランカップリング剤としては、アミノ基、エポキシ基、クロロメチル基またはイミダゾール基、好ましくはクロロメチル基またはイミダゾール基、より好ましくはクロロメチル基を含有して、その濃度が水またはアルコールなどで0.01〜10wt%に希釈されたものが用いられており、このシランカップリング剤の塗布量は、乾燥した際の膜厚が0.5〜10nmの範囲内となるように調製される。すると、ポリイミドフィルムの親水性付与面に対して高い密着性を有するシランカップリング剤による塗布層が形成される。(以上、シランカップリング剤塗布工程)   Next, a silane coupling agent is apply | coated to the hydrophilicity provision surface by the said plasma treatment in a polyimide film by a silane coupling agent application | coating process, and it is made to dry at normal temperature. In this case, the silane coupling agent contains an amino group, an epoxy group, a chloromethyl group or an imidazole group, preferably a chloromethyl group or an imidazole group, more preferably a chloromethyl group, and the concentration thereof is water or A solution diluted to 0.01 to 10 wt% with alcohol or the like is used, and the coating amount of this silane coupling agent is adjusted so that the film thickness when dried is in the range of 0.5 to 10 nm. Is done. Then, the coating layer by the silane coupling agent which has high adhesiveness with respect to the hydrophilic provision surface of a polyimide film is formed. (End of silane coupling agent application process)

次ぎに、金属層形成工程によって、この塗布層の表面にスパッタ装置を用いてニッケルとクロムとの合金からなるバリア層(金属層)を成膜した後に、このバリア層の表面に銅スパッタ層(金属層)を成膜し、次いで、めっき装置によって銅めっき層(金属層)を形成する。   Next, after a barrier layer (metal layer) made of an alloy of nickel and chromium is formed on the surface of the coating layer using a sputtering apparatus in the metal layer forming step, a copper sputter layer (metal layer) is formed on the surface of the barrier layer. A metal layer) is formed, and then a copper plating layer (metal layer) is formed by a plating apparatus.

ここで、スパッタ装置としては、例えば、図1に示すDCマグネトロンスパッタ装置5が用いられる。
このスパッタ装置5は、横断面略円状に構成されて、その中心部に外観視円柱状の回転ドラム50が軸方向を上下方向に向けて設置されており、この回転ドラム50の外周面に沿って、ポリイミドフィルム1の搬送方向の上流側から下流側に向けて、複数基のバリア層用のターゲット61と、複数基の銅スパッタ層用のターゲット62とが順に設置されている。これらのバリア層用および銅スパッタ層用のターゲット61、62は、それぞれバッキングプレート(図示を略す)に固定されて、同プレートとともにスパッタ装置5から取り外し可能に設けられている。従って、ターゲット61、62は、互いに設置数が調整可能であり、各ターゲット61、62の間には、それぞれ隔壁部材55が設けられている。
Here, as the sputtering apparatus, for example, a DC magnetron sputtering apparatus 5 shown in FIG. 1 is used.
The sputter device 5 is configured to have a substantially circular cross section, and a rotary drum 50 having a cylindrical appearance is installed at the center thereof with its axial direction directed vertically. Along with this, a plurality of barrier layer targets 61 and a plurality of copper sputter layer targets 62 are sequentially installed from the upstream side to the downstream side in the conveyance direction of the polyimide film 1. The targets 61 and 62 for the barrier layer and the copper sputter layer are respectively fixed to a backing plate (not shown) and are detachable from the sputtering apparatus 5 together with the plate. Accordingly, the number of targets 61 and 62 can be adjusted with respect to each other, and a partition wall member 55 is provided between each target 61 and 62.

さらに、DCマグネトロンスパッタ装置5は、その内部を真空に保つ内圧調節手段と、その内部全体をアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気に調節する内部雰囲気調節手段とを有し、加えて、スパッタ装置5内部には、ポリイミドフィルム1の搬送方向の上流側に、ポリイミドフィルム1を巻き出す巻出しロール51が備えられているとともに、同下流側に、バリア層および銅スパッタ層が成膜されたポリイミドフィルム1を巻き取る巻き取りロール52が備えられている。   Further, the DC magnetron sputtering apparatus 5 has an internal pressure adjusting means for keeping the inside in a vacuum and an internal atmosphere adjusting means for adjusting the whole inside to an inert gas atmosphere such as argon gas. In addition, the sputtering apparatus 5 Inside, there is provided an unwinding roll 51 for unwinding the polyimide film 1 on the upstream side in the conveyance direction of the polyimide film 1, and a polyimide film having a barrier layer and a copper sputter layer formed on the downstream side. A winding roll 52 for winding 1 is provided.

従って、巻きだしロール51から巻き出された帯状のポリイミドフィルム1を、帯幅方向を上下方向に向けて回転ドラム50の外周壁面周りに沿わせた状態で搬送しつつ、このポリイミドフィルム1にターゲット61によってバリア層を成膜した後に、ターゲット62によって銅スパッタ層を成膜する。これにより、スパッタ装置5内において膜厚5〜50nmのバリア層と膜厚20〜400nm銅スパッタ層とを連続的に成膜した後に、これらのバリア層や銅スパッタ層が成膜されたポリイミドフィルム1を、巻き取りロール52に巻き取る。   Accordingly, the belt-shaped polyimide film 1 unwound from the unwinding roll 51 is transported along the outer peripheral wall surface of the rotary drum 50 with the width direction of the belt facing up and down, and the polyimide film 1 has a target. After the barrier layer is formed by 61, a copper sputter layer is formed by the target 62. Thus, after the barrier layer having a film thickness of 5 to 50 nm and the copper sputter layer having a film thickness of 20 to 400 nm are continuously formed in the sputtering apparatus 5, the polyimide film on which the barrier layer and the copper sputter layer are formed is formed. 1 is wound on a winding roll 52.

次ぎに、この巻き取りロール52をめっき装置に設置して、銅スパッタ層の表面に銅めっき層を形成する。
ここで、このめっき装置は、このポリイミドフィルム1のバリア層および銅スパッタ層に電気を流す電力供給手段と、ポリイミドフィルム1を帯幅方向を上下方向に向けた状態で搬入させて、硫酸銅めっき液に浸漬させることにより、銅スパッタ層上に銅めっきを施す複数の縦型の電解めっき槽とを有しており、これらの複数の電解めっき槽がポリイミドフィルム1の搬送路に沿って配設されている。
Next, this winding roll 52 is installed in a plating apparatus, and a copper plating layer is formed on the surface of the copper sputter layer.
Here, this plating apparatus carries in power supply means for supplying electricity to the barrier layer and the copper sputter layer of the polyimide film 1 and the polyimide film 1 with the band width direction directed in the vertical direction, and copper sulfate plating. It has a plurality of vertical electrolytic plating tanks for performing copper plating on the copper sputter layer by being immersed in the liquid, and the plurality of electrolytic plating tanks are arranged along the conveyance path of the polyimide film 1 Has been.

従って、この巻き取りロール52から巻き出したポリイミドフィルムを、複数の電解めっき槽の硫酸銅めっき液に浸漬させて、銅スパッタ層の表面に繰り返し銅めっき層を形成することにより、銅スパッタ層と銅めっき層とによって5〜10μmの銅層が形成されて、銅張り積層板が得られる。(以上、金属層形成工程)   Therefore, the polyimide film unwound from the winding roll 52 is immersed in a copper sulfate plating solution in a plurality of electrolytic plating tanks, and a copper plating layer is repeatedly formed on the surface of the copper sputtering layer. A copper layer of 5 to 10 μm is formed with the copper plating layer to obtain a copper-clad laminate. (End of metal layer formation process)

このようにして本実施形態の製造方法により得られた銅張り積層板は、図2に示すように、膜厚20〜50μmのポリイミドフィルム1の片面にプラズマ処理によって親水性が付与されて、膜厚0.5〜10nmのシランカップリング剤の塗布層11が形成されている。さらに、この塗布層11の表面に膜厚5〜50nmのバリア層(金属層)12と膜厚20〜400nmの銅スパッタ層(金属層)13と銅めっき層(金属層)14とが順に積層されて構成されており、この銅めっき層14は、銅スパッタ層13と合わせて膜厚5〜10μmの銅層となるように形成されている。   Thus, as shown in FIG. 2, the copper clad laminated board obtained by the manufacturing method of this embodiment is provided with hydrophilicity by plasma treatment on one side of a polyimide film 1 having a film thickness of 20 to 50 μm. A coating layer 11 of a silane coupling agent having a thickness of 0.5 to 10 nm is formed. Further, a barrier layer (metal layer) 12 having a thickness of 5 to 50 nm, a copper sputter layer (metal layer) 13 having a thickness of 20 to 400 nm, and a copper plating layer (metal layer) 14 are sequentially laminated on the surface of the coating layer 11. The copper plating layer 14 is formed so as to be a copper layer having a film thickness of 5 to 10 μm together with the copper sputter layer 13.

本実施形態の銅張り積層板の製造方法によれば、真空乾燥工程によって、ポリイミドフィルム1を60℃以上450℃以下の温度条件で真空乾燥させることにより、フィルム加工の際に添加された可塑剤やジメチルアセトアミド由来の成分を付着または浸透していた水分とともに蒸発させて、ポリイミドフィルム1を乾燥させることができる。   According to the method for producing a copper-clad laminate of this embodiment, the plasticizer added during film processing by vacuum drying the polyimide film 1 at a temperature of 60 ° C. or higher and 450 ° C. or lower by a vacuum drying step. In addition, the polyimide film 1 can be dried by evaporating the component derived from dimethylacetamide together with the adhering or penetrating moisture.

次いで、この真空乾燥後のポリイミドフィルム1にプラズマ処理工程によって親水性処理を施して、シランカップリング剤塗布工程によって、このポリイミドフィルム1の親水性付与面に、乾燥後における膜厚が0.5〜10nmのシランカップリング剤による塗布層11を形成することにより、この塗布層11のポリイミドフィルム1への密着性を高めることができる。   Next, the polyimide film 1 after vacuum drying is subjected to a hydrophilic treatment by a plasma treatment process, and the film thickness after drying is 0.5% on the hydrophilicity imparting surface of the polyimide film 1 by a silane coupling agent coating process. By forming the coating layer 11 with a 10 nm silane coupling agent, the adhesion of the coating layer 11 to the polyimide film 1 can be enhanced.

さらには、この銅張り積層板が高温雰囲気中に置かれた際にも、上記真空乾燥工程によってポリイミドフィルム1から上記水分や可塑剤などの成分を蒸発させたため、これらの成分が銅層に浸透することによる酸化銅の形成を効果的に防止でき、耐熱ピール強度の低下を抑制することができる。   Furthermore, even when this copper-clad laminate is placed in a high-temperature atmosphere, the components such as water and plasticizer are evaporated from the polyimide film 1 by the vacuum drying step, so that these components penetrate into the copper layer. Thus, the formation of copper oxide can be effectively prevented, and the decrease in heat-resistant peel strength can be suppressed.

なお、本発明は、上述の実施形態に何ら限定されるものでなく、例えば、ポリイミドフィルム1の両面に、プラズマ処理を施してシランカップリング剤の塗布層11を形成してもよい。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment at all, For example, you may plasma-treat on both surfaces of the polyimide film 1, and may form the coating layer 11 of a silane coupling agent.

次いで、実施例について説明する。
[実施例]
上述の方法に従って、表1に示す条件で、実施例1〜9の銅張り積層板をそれぞれ得た。
実施例1〜8の銅張り積層板については、まず、真空乾燥工程において膜厚38μmのポリイミドフィルム1を1×10-2Torrで1時間真空乾燥させた後、プラズマ処理工程においてポリイミドフィルム1の片面にプラズマによって親水性処理を施し、次いで、シランカップリング剤塗布工程においてポリイミドフィルム1の親水性付与面にシランカップリング剤を塗布して常温にて乾燥させることにより、膜厚2nmの塗布層11を形成した。
Next, examples will be described.
[Example]
According to the above-mentioned method, the copper-clad laminates of Examples 1 to 9 were obtained under the conditions shown in Table 1.
For the copper-clad laminates of Examples 1 to 8, first, the polyimide film 1 having a film thickness of 38 μm was vacuum-dried at 1 × 10 −2 Torr for 1 hour in the vacuum drying process, and then the polyimide film 1 of the plasma treatment process was processed. A hydrophilic treatment is applied to one surface by plasma, and then a silane coupling agent is applied to the hydrophilic surface of the polyimide film 1 in a silane coupling agent application step and dried at room temperature, thereby providing a coating layer having a thickness of 2 nm. 11 was formed.

次ぎに、金属層形成工程において、塗布層11にスパッタ装置を用いて膜厚25nmのニッケルおよびクロムからなるバリア層12と膜厚200nmの銅スパッタ層13とを成膜し、次いで、この銅スパッタ層13の表面に膜厚8μmの銅めっき層14を形成することにより得た。   Next, in the metal layer forming step, a barrier layer 12 made of nickel and chromium having a film thickness of 25 nm and a copper sputter layer 13 having a film thickness of 200 nm are formed on the coating layer 11 using a sputtering apparatus. It was obtained by forming a copper plating layer 14 having a thickness of 8 μm on the surface of the layer 13.

実施例9の銅張り積層板については、上記プラズマ処理工程を有しない以外は実施例1〜8と同様に、表1に示す条件で塗布層11を形成して、金属層形成工程において塗布層11にスパッタ装置を用いて膜厚25nmのニッケルおよびクロムからなるバリア層12と膜厚200nmの銅スパッタ層13とを成膜し、次いで、この銅スパッタ層13の表面に膜厚8μmの銅めっき層14を形成することにより得た。   About the copper clad laminated board of Example 9, except having not the said plasma treatment process, the coating layer 11 is formed on the conditions shown in Table 1 similarly to Examples 1-8, and a coating layer is formed in a metal layer formation process. 11, a 25 nm thick nickel and chromium barrier layer 12 and a 200 nm thick copper sputtered layer 13 are formed using a sputtering apparatus, and then the surface of the copper sputtered layer 13 is plated with 8 μm thick copper. Obtained by forming layer 14.

なお、プラズマによる親水性処理は、実施例1〜9の銅張り積層板のすべてに対してLinear ion source(アドバンスドエナジー社製のプラズマ処理装置)を用いて、Arの流量を4.5sccmとし、かつ電圧を2000vとして行った。また、クロロメチル基含有のシランカップリング剤としてはSIC2296.2(製品名(アヅマックス株式会社製))を用いると共に、イミダゾール基含有シランカップリング剤としてはISー1000(製品名(日鉱金属株式会社製))を用いた。   In addition, the hydrophilic treatment by plasma uses a linear ion source (a plasma treatment apparatus manufactured by Advanced Energy) for all of the copper-clad laminates of Examples 1 to 9, and the flow rate of Ar is 4.5 sccm, The voltage was set to 2000v. Further, SIC2296.2 (product name (manufactured by Amax Co., Ltd.)) is used as the chloromethyl group-containing silane coupling agent, and IS-1000 (product name (Nikko Metal Co., Ltd.) is used as the imidazole group-containing silane coupling agent. Manufactured)).

これにより得られた実施例1〜9の銅張り積層板の常態ピール強度および500時間150℃に高温保持した後の耐熱ピール強度をそれぞれJISC5016に従って測定して、表1に示した。   The normal peel strength of the copper-clad laminates of Examples 1 to 9 thus obtained and the heat-resistant peel strength after being kept at a high temperature of 150 ° C. for 500 hours were measured according to JIS C5016, respectively, and are shown in Table 1.

Figure 2010042564
Figure 2010042564

[比較例]
実施例1〜8と同様にして、表2に示す条件で、比較例1〜4の銅張り積層板を得た。 これらの比較例1〜4の銅張り積層板については、まず、真空乾燥工程において膜厚38μmのポリイミドフィルム1を1×10-2Torrで1時間真空乾燥させた後、プラズマ処理工程においてポリイミドフィルム1の片面にプラズマによって親水性処理を施し、次いで、シランカップリング剤塗布工程においてポリイミドフィルム1の親水性付与面にシランカップリング剤を塗布して常温にて乾燥させることにより、膜厚2nmの塗布層11を形成した。
[Comparative example]
In the same manner as in Examples 1 to 8, copper-clad laminates of Comparative Examples 1 to 4 were obtained under the conditions shown in Table 2. Regarding the copper-clad laminates of Comparative Examples 1 to 4, first, a polyimide film 1 having a film thickness of 38 μm was vacuum-dried at 1 × 10 −2 Torr for 1 hour in a vacuum drying process, and then a polyimide film in a plasma treatment process. A hydrophilic treatment is performed on one surface of 1 by plasma, and then a silane coupling agent is applied to the hydrophilic surface of the polyimide film 1 in a silane coupling agent coating step, followed by drying at room temperature. The coating layer 11 was formed.

次ぎに、金属層形成工程において、塗布層11にスパッタ装置を用いて膜厚25nmのニッケルおよびクロムからなるバリア層12と膜厚200nmの銅スパッタ層13とを成膜し、次いで、この銅スパッタ層13の表面に膜厚8μmの銅めっき層14を形成することにより得た。
なお、プラズマによる親水性処理は、比較例1〜4の銅張り積層板のすべてについて、Arの流量を4.5sccmとし、かつ電圧を2000vとして行った。
また、クロロメチル基含有のシランカップリング剤としてはSIC2296.2(製品名(アヅマックス株式会社製))を用いると共に、イミダゾール基含有シランカップリング剤としてはISー1000(製品名(日鉱金属株式会社製))を用いた。
Next, in the metal layer forming step, a barrier layer 12 made of nickel and chromium having a film thickness of 25 nm and a copper sputter layer 13 having a film thickness of 200 nm are formed on the coating layer 11 using a sputtering apparatus. It was obtained by forming a copper plating layer 14 having a thickness of 8 μm on the surface of the layer 13.
The hydrophilic treatment with plasma was performed for all of the copper-clad laminates of Comparative Examples 1 to 4 with an Ar flow rate of 4.5 sccm and a voltage of 2000 v.
Further, SIC2296.2 (product name (manufactured by Amax Co., Ltd.)) is used as the chloromethyl group-containing silane coupling agent, and IS-1000 (product name (Nikko Metal Co., Ltd.) is used as the imidazole group-containing silane coupling agent. Manufactured)).

これにより得られた比較例1〜4の銅張り積層板の常態ピール強度および500時間150℃に高温保持した後の耐熱ピール強度をそれぞれJISC5016に従って測定して、表2に示した。   The normal peel strength of the copper-clad laminates of Comparative Examples 1 to 4 thus obtained and the heat-resistant peel strength after being kept at a high temperature at 150 ° C. for 500 hours were measured according to JIS C5016, and are shown in Table 2.

Figure 2010042564
Figure 2010042564

次いで、上記シランカップリング剤塗布工程を有しない他は、表3に示す条件で、比較例1〜4と同様の真空乾燥工程、プラズマ処理工程、金属層形成工程を有する比較例5の銅張り積層板、さらにプラズマ処理工程を有しない比較例6の銅張り積層板をそれぞれ得た。
そして、比較例5〜6の銅張り積層板の常態ピール強度および500時間150℃に高温保持した後の耐熱ピール強度をそれぞれJISC5016に従って測定して、表3に示した。
Next, except for not having the silane coupling agent coating step, the copper-clad of Comparative Example 5 having the same vacuum drying step, plasma treatment step, and metal layer forming step as those of Comparative Examples 1 to 4 under the conditions shown in Table 3 A laminate and a copper-clad laminate of Comparative Example 6 having no plasma treatment step were obtained.
And the normal-state peel strength of the copper clad laminated board of Comparative Examples 5-6 and the heat-resistant peel strength after hold | maintaining high temperature at 150 degreeC for 500 hours were measured according to JISC5016, respectively, and were shown in Table 3.

Figure 2010042564
Figure 2010042564

表1〜3から判るように、実施例1〜9の銅張り積層板は、常態ピール強度および耐熱ピール強度がともに比較的高く、また、高温保持後の密着力の低下を意味する耐熱ピール強度の常態ピール強度からの減少幅も非常に小さく、耐熱ピール強度の低下を抑制でき、プリント配線板製造用に適している。
これに対して、比較例1〜6の銅張り積層板は、いずれも耐熱ピール強度が低く、特に、600N/m以上の常態ピール強度が得られた比較例1および2などの場合にも耐熱ピール強度が著しく低下してしまっている。
As can be seen from Tables 1 to 3, the copper-clad laminates of Examples 1 to 9 are both relatively high in normal peel strength and heat-resistant peel strength, and also have a heat-resistant peel strength that means a decrease in adhesion after holding at high temperatures. The decrease from the normal peel strength is very small, and the decrease in the heat-resistant peel strength can be suppressed, which is suitable for the production of printed wiring boards.
On the other hand, the copper-clad laminates of Comparative Examples 1 to 6 all have low heat-resistant peel strength, and in particular, in the case of Comparative Examples 1 and 2 in which normal peel strength of 600 N / m or more was obtained, heat resistance was also obtained. The peel strength has decreased significantly.

フレキシブル基材を製造する際に用いるスパッタ装置5の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the sputtering device 5 used when manufacturing a flexible base material. 本実施形態の製造方法によって得られた銅張り積層板の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the copper clad laminated board obtained by the manufacturing method of this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 ポリイミドフィルム
5 マグネトロンスパッタ装置
11 シランカップリング剤の塗布層
12 バリア層
13 銅スパッタ層
14 銅めっき層
50 回転ドラム
51 巻出しロール
52 巻き取りロール
55 隔壁部材
61 バリア層用ターゲット
62 銅スパッタ層用ターゲット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polyimide film 5 Magnetron sputter apparatus 11 Coating layer of silane coupling agent 12 Barrier layer 13 Copper sputter layer 14 Copper plating layer 50 Rotating drum 51 Unwinding roll 52 Winding roll 55 Bulkhead member 61 Barrier layer target 62 For copper sputtered layer target

Claims (4)

ポリイミドフィルムを60℃以上、450℃以下の温度条件下にて真空乾燥させた後に、上記ポリイミドフィルムの少なくとも片面にシランカップリング剤を塗布し、次いで、このシランカップリング剤の塗布層表面に金属層を形成することを特徴とするフレキシブル基材の製造方法。   After the polyimide film is vacuum dried at a temperature of 60 ° C. or higher and 450 ° C. or lower, a silane coupling agent is applied to at least one surface of the polyimide film, and then a metal is applied to the surface of the coating layer of the silane coupling agent. The manufacturing method of the flexible base material characterized by forming a layer. 上記シランカップリング剤を塗布する上記ポリイミドフィルムの表面に、プラズマ処理によって親水性を付与することを特徴とする請求項1に記載のフレキシブル基材の製造方法。   The method for producing a flexible substrate according to claim 1, wherein hydrophilicity is imparted to the surface of the polyimide film to which the silane coupling agent is applied by plasma treatment. 上記ポリイミドフィルムの真空乾燥を、1×10-2Torr以下にて行うことを特徴とする請求項1または2に記載のフレキシブル基材の製造方法。 The method for producing a flexible base material according to claim 1 or 2, wherein the polyimide film is vacuum-dried at 1 x 10-2 Torr or less. 請求項1ないし3のいずれか一項に記載のフレキシブル基材の製造方法を用いて得られるフレキシブル基材であって、
上記ポリイミドフィルムに上記シランカップリング剤の塗布層と上記金属層とが順に積層形成されており、上記シランカップリング剤がクロロメチル基またはイミダゾール基を含有していることを特徴とするフレキシブル基材。
A flexible substrate obtained using the method for producing a flexible substrate according to any one of claims 1 to 3,
A flexible base material, wherein a coating layer of the silane coupling agent and the metal layer are sequentially laminated on the polyimide film, and the silane coupling agent contains a chloromethyl group or an imidazole group. .
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