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JP2018029139A - Printed wiring board substrate and method for manufacturing printed wiring board substrate - Google Patents

Printed wiring board substrate and method for manufacturing printed wiring board substrate Download PDF

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JP2018029139A
JP2018029139A JP2016160869A JP2016160869A JP2018029139A JP 2018029139 A JP2018029139 A JP 2018029139A JP 2016160869 A JP2016160869 A JP 2016160869A JP 2016160869 A JP2016160869 A JP 2016160869A JP 2018029139 A JP2018029139 A JP 2018029139A
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metal
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JP2016160869A
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Japanese (ja)
Inventor
和弘 宮田
Kazuhiro Miyata
和弘 宮田
岡田 一誠
Kazumasa Okada
一誠 岡田
岡 良雄
Yoshio Oka
良雄 岡
上田 宏
Hiroshi Ueda
上田  宏
健嗣 大木
Kenji Oki
健嗣 大木
宏介 三浦
Kosuke Miura
宏介 三浦
洋光 八木
Hiromitsu Yagi
洋光 八木
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Sumitomo Electric Printed Circuits Inc
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Sumitomo Electric Printed Circuits Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate for a wiring board for a print circuit board which is relatively inexpensive and is excellent in sticking force between a base film and a metal layer.SOLUTION: A substrate for a print circuit board includes a base film including polyimide as a main component, a metal particle sintered body layer directly laminated on this base film, and an electric plating layer directly laminated on the metal particle sintered body layer. A ring opening rate of an imide ring of polyimide on a surface layer in a side in which the metal particle sintered body layer on the base film is laminated, is 5% or more and 30% or less.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、プリント配線板用基板及びプリント配線板用基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a printed wiring board substrate and a method for manufacturing a printed wiring board substrate.

例えば樹脂等で形成される絶縁性のベースフィルムの表面に、例えば金属等で形成される金属層が積層され、この金属層をエッチングすることで導電パターンを形成してプリント配線板を得るためのプリント配線板用基板が広く使用されている。   For example, a metal layer made of metal or the like is laminated on the surface of an insulating base film made of resin or the like, and a conductive pattern is formed by etching the metal layer to obtain a printed wiring board. Printed wiring board substrates are widely used.

このようなプリント配線板用基板を使用して形成したプリント配線板に曲げ応力が作用した際に、ベースフィルムから金属層が剥離しないよう、ベースフィルムと金属層との剥離強度が大きいプリント配線板用基板が求められている。   A printed wiring board having a high peel strength between the base film and the metal layer so that the metal layer does not peel from the base film when bending stress acts on the printed wiring board formed using such a printed wiring board substrate. Substrates are required.

また、近年、電子機器の小型化及び高性能化に伴い、プリント配線板の高密度化が要求されている。高密度化されたプリント配線板は、導電パターンの微細化に伴って導電パターンがベースフィルムから剥離し易くなる。そのため、このような高密度化の要求を満たすプリント配線板用基板として、微細な導電パターンが形成できると共に金属層及びベースフィルム間の密着性に優れたプリント配線板用基板が求められている。   In recent years, with the miniaturization and high performance of electronic devices, it has been required to increase the density of printed wiring boards. In the printed wiring board having a high density, the conductive pattern easily peels off from the base film as the conductive pattern becomes finer. Therefore, there is a demand for a printed wiring board substrate that can form a fine conductive pattern and has excellent adhesion between a metal layer and a base film as a printed wiring board substrate that satisfies such a demand for higher density.

このような要求に対し、ベースフィルムの表面に、例えばスパッタリング法等を用いて銅薄膜層を形成し、その上に電気めっき法を用いて銅厚膜層を形成することで、金属層とベースフィルムとの間の密着力を大きくする技術が公知である。しかし、ベースフィルムに金属層を直接積層した場合、時間経過と共に、金属層の主金属原子がベースフィルム中に拡散し、金属層とベースフィルムとの間の密着性を低下させることが知られている。   In response to such a demand, a metal thin film layer and a base layer are formed by forming a copper thin film layer on the surface of the base film using, for example, a sputtering method, and forming a copper thick film layer thereon using an electroplating method. A technique for increasing the adhesion between the film and the film is known. However, it is known that when a metal layer is laminated directly on the base film, the main metal atoms of the metal layer diffuse into the base film with the passage of time, reducing the adhesion between the metal layer and the base film. Yes.

そこで、銅箔のベースフィルムに対する接合面にスパッタリングによってクロムの薄膜を蒸着し、ベースフィルムに対して熱圧着する技術が提案されている(特開2000−340911号公報参照)。このように、金属層とベースフィルムとの界面に金属層の主金属とは異なる種類の金属の薄膜を介在させることによって、金属層の主金属のベースフィルムへの移動を阻害し、金属層の主金属原子のベースフィルムへの拡散による金属層とベースフィルムとの間の密着性の低下を抑制する効果が得られる。   Therefore, a technique has been proposed in which a thin film of chromium is deposited by sputtering on the joint surface of the copper foil to the base film and thermocompression bonded to the base film (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-340911). In this way, by interposing a thin film of a metal different from the main metal of the metal layer at the interface between the metal layer and the base film, the movement of the main metal to the base film is hindered. The effect which suppresses the fall of the adhesiveness between the metal layer and base film by the spreading | diffusion to the base film of a main metal atom is acquired.

特開2000−340911号公報JP 2000-340911 A

上記公報に記載される構成では、銅箔の表面にスパッタリング法を用いてクロムの薄膜を形成するので、真空設備を必要とし、設備の建設、維持、運転等におけるコストが高くなる。また設備面において、基板のサイズを大きくすることに限界がある。   In the configuration described in the above publication, a chromium thin film is formed on the surface of the copper foil using a sputtering method, so that a vacuum facility is required, and the costs for construction, maintenance, operation, etc. of the facility are high. Further, in terms of equipment, there is a limit to increasing the size of the substrate.

本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、比較的安価でベースフィルムと金属層との間の密着力に優れるプリント配線板用基板及びプリント配線板用基板の製造方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made on the basis of the circumstances as described above, and is a printed wiring board substrate that is relatively inexpensive and excellent in adhesion between the base film and the metal layer, and a method for manufacturing the printed wiring board substrate. The issue is to provide.

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係るプリント配線板用基板は、ポリイミドを主成分とするベースフィルムと、このベースフィルムに直接積層される金属粒子焼結体層と、上記金属粒子焼結体層に直接積層される電気めっき層とを備え、上記ベースフィルムの金属粒子焼結体層が積層される側の表層のポリイミドのイミド環の開環率が5%以上30%以下である。   A printed wiring board substrate according to an aspect of the present invention made to solve the above problems includes a base film mainly composed of polyimide, a metal particle sintered body layer directly laminated on the base film, and An electroplating layer directly laminated on the metal particle sintered body layer, and the ring opening ratio of the polyimide imide ring on the surface layer on the side of the base film on which the metal particle sintered body layer is laminated is 5% or more and 30% It is as follows.

また、上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係るプリント配線板用基板の製造方法は、ポリイミドを主成分とするベースフィルムの表面をアルカリ処理するアルカリ処理工程と、上記アルカリ処理工程後のベースフィルムの表面に金属粒子分散液を塗工して焼成する金属粒子焼結体層形成工程と、上記金属粒子焼結体層形成工程で形成される金属粒子焼結体層を被着体として電気めっきする電気めっき層形成工程とを備えるプリント配線板用基板の製造方法であって、上記アルカリ処理工程でベースフィルムの表層のポリイミドのイミド環の開環率を5%以上30%以下に調整し、上記電気めっき層形成工程で上記金属粒子焼結体層に直接金属めっきを行う。   Moreover, the manufacturing method of the board | substrate for printed wiring boards which concerns on 1 aspect of this invention made | formed in order to solve the said subject is an alkali treatment process which alkali-treats the surface of the base film which has a polyimide as a main component, and the said alkali treatment A metal particle sintered body layer forming step in which a metal particle dispersion is applied to the surface of the base film after the process and firing, and a metal particle sintered body layer formed in the metal particle sintered body layer forming step are covered. A printed wiring board substrate manufacturing method comprising an electroplating layer forming step of electroplating as an adherend, wherein the imide ring opening rate of the surface layer of the base film is 5% or more and 30% in the alkali treatment step. It adjusts below and performs metal plating directly to the said metal-particle sintered compact layer at the said electroplating layer formation process.

本発明の一態様に係るプリント配線板用基板は、比較的安価でベースフィルムと金属層との間の密着力に優れる。また、本発明の一態様に係るプリント配線板用基板の製造方法は、ベースフィルムと金属層との間の密着力に優れるプリント配線板用基板を比較的安価に製造できる。   The printed wiring board substrate according to one embodiment of the present invention is relatively inexpensive and has excellent adhesion between the base film and the metal layer. Moreover, the method for manufacturing a printed wiring board substrate according to one embodiment of the present invention can manufacture a printed wiring board substrate having excellent adhesion between the base film and the metal layer at a relatively low cost.

図1は、本発明の一実施形態のプリント配線板用基板を示す模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a printed wiring board substrate according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1のプリント配線板用基板の製造方法の手順を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the method for manufacturing the printed wiring board substrate of FIG. 図3は、ベースフィルムのアルカリ処理時間とポリイミドのイミド環の開環率との関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the alkali treatment time of the base film and the ring opening rate of the imide ring of the polyimide. 図4は、ベースフィルムのポリイミドのイミド環の開環率と、金属層の剥離強度及びピンホール率との関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the ring opening ratio of the polyimide imide ring of the base film, the peel strength of the metal layer, and the pinhole ratio.

[本発明の実施形態の説明]
本発明の一態様に係るプリント配線板用基板は、ポリイミドを主成分とするベースフィルムと、このベースフィルムに直接積層される金属粒子焼結体層と、上記金属粒子焼結体層に直接積層される電気めっき層とを備え、上記ベースフィルムの金属粒子焼結体層が積層される側の表層のポリイミドのイミド環の開環率が5%以上30%以下である。
[Description of Embodiment of the Present Invention]
A printed wiring board substrate according to an aspect of the present invention includes a base film mainly composed of polyimide, a metal particle sintered body layer directly laminated on the base film, and a layer laminated directly on the metal particle sintered body layer. An opening ratio of the polyimide imide ring on the surface layer on the side where the metal particle sintered body layer of the base film is laminated is 5% or more and 30% or less.

当該プリント配線板用基板は、上記ベースフィルムの金属粒子焼結体層が積層される側の表層のポリイミドのイミド環の開環率が上記範囲内であることによって、ベースフィルムのイミド環が開環した部分に金属原子が比較的結合し易く、かつイミド環の開環に起因するベースフィルムの強度低下が比較的小さい。これにより、上記ベースフィルムと金属粒子焼結体層との密着力が比較的大きく、金属粒子焼結体層がめっき液により浸食され難い。このため、当該プリント配線板用基板は、電気めっき層を金属粒子焼結体層に直接積層して比較的安価に製造できるにもかかわらず、金属粒子焼結体層及び電気めっき層の積層体として形成される金属層のベースフィルムに対する密着力が比較的大きい。   In the printed wiring board substrate, the imide ring of the base film is opened when the ring opening ratio of the polyimide imide ring on the surface layer on the side where the metal particle sintered body layer of the base film is laminated is within the above range. Metal atoms are relatively easily bonded to the ring portion, and the strength reduction of the base film due to the opening of the imide ring is relatively small. Thereby, the adhesive force between the base film and the metal particle sintered body layer is relatively large, and the metal particle sintered body layer is hardly eroded by the plating solution. For this reason, the printed wiring board substrate can be manufactured at a relatively low cost by directly laminating the electroplating layer on the metal particle sintered body layer, but the laminate of the metal particle sintered body layer and the electroplating layer. The adhesion of the metal layer formed as a base film to the base film is relatively large.

上記金属粒子焼結体層の空隙率としては、0.001%以上2%以下が好ましい。このように、上記金属粒子焼結体層の空隙率が上記範囲内であることによって、金属粒子焼結体層の形成が比較的容易でありながら、めっき液による浸食をより確実に抑制することができ、ベースフィルムと金属層との密着力をさらに向上できる。   The porosity of the metal particle sintered body layer is preferably 0.001% or more and 2% or less. As described above, when the porosity of the metal particle sintered body layer is within the above range, the formation of the metal particle sintered body layer is relatively easy, and the erosion by the plating solution is more reliably suppressed. The adhesion between the base film and the metal layer can be further improved.

上記金属粒子焼結体層及び電気めっき層の主成分が銅であるとよい。このように、上記金属粒子焼結体層及び電気めっき層の主成分が銅であることによって、比較的導電性に優れる金属層を比較的安価に形成することができる。   The main component of the metal particle sintered body layer and the electroplating layer may be copper. Thus, when the main component of the metal particle sintered body layer and the electroplating layer is copper, a metal layer having relatively high conductivity can be formed at a relatively low cost.

上記金属粒子焼結体層の平均厚さとしては、30nm以上500nm以下が好ましい。このように、上記金属粒子焼結体層の平均厚さが上記範囲内であることによって、金属粒子焼結体層の連続性を確保すると共に、金属めっきにより金属粒子層の補強をすることができる。   The average thickness of the metal particle sintered body layer is preferably 30 nm or more and 500 nm or less. As described above, when the average thickness of the metal particle sintered body layer is within the above range, the continuity of the metal particle sintered body layer can be secured and the metal particle layer can be reinforced by metal plating. it can.

上記ベースフィルムと金属粒子層との剥離強度としては、3N/cm以上が好ましい。このように、上記ベースフィルムと金属粒子層との剥離強度が上記下限以上であることによって、当該プリント配線板用基板を用いて形成されるプリント配線板の導電パターンの断線を効果的に防止できる。   The peel strength between the base film and the metal particle layer is preferably 3 N / cm or more. Thus, when the peeling strength between the base film and the metal particle layer is equal to or higher than the lower limit, it is possible to effectively prevent disconnection of the conductive pattern of the printed wiring board formed using the printed wiring board substrate. .

また、上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係るプリント配線板用基板の製造方法は、ポリイミドを主成分とするベースフィルムの表面をアルカリ処理するアルカリ処理工程と、上記アルカリ処理工程後のベースフィルムの表面に金属粒子分散液を塗工して焼成する金属粒子焼結体層形成工程と、上記金属粒子焼結体層形成工程で形成される金属粒子焼結体層を被着体として電気めっきする電気めっき層形成工程とを備えるプリント配線板用基板の製造方法であって、上記アルカリ処理工程でベースフィルムの表層のポリイミドのイミド環の開環率を5%以上30%以下に調整し、上記電気めっき層形成工程で上記金属粒子焼結体層に直接金属めっきを行う。   Moreover, the manufacturing method of the board | substrate for printed wiring boards which concerns on 1 aspect of this invention made | formed in order to solve the said subject is an alkali treatment process which alkali-treats the surface of the base film which has a polyimide as a main component, and the said alkali treatment A metal particle sintered body layer forming step in which a metal particle dispersion is applied to the surface of the base film after the process and firing, and a metal particle sintered body layer formed in the metal particle sintered body layer forming step are covered. A printed wiring board substrate manufacturing method comprising an electroplating layer forming step of electroplating as an adherend, wherein the imide ring opening rate of the surface layer of the base film is 5% or more and 30% in the alkali treatment step. It adjusts below and performs metal plating directly to the said metal-particle sintered compact layer at the said electroplating layer formation process.

当該プリント配線板用基板の製造方法は、上記アルカリ処理工程でベースフィルムの表層のポリイミドのイミド環の開環率を5%以上30%以下に調整することによって、上記ベースフィルムと金属粒子焼結体層との密着力を比較的大きくすることができ、電気めっき層形成工程で金属粒子焼結体層がめっき液に浸食され難い。このため、当該プリント配線板用基板の製造方法は、電気めっき層を金属粒子焼結体層に直接積層して比較的安価にプリント配線板用基板を製造できるにもかかわらず、金属粒子焼結体層及び電気めっき層の積層体として形成される金属層のベースフィルムに対する密着力を比較的大きくすることができる。   The printed wiring board substrate manufacturing method includes the step of adjusting the base film and metal particle sintering by adjusting the ring opening ratio of the polyimide imide ring on the surface layer of the base film to 5% or more and 30% or less in the alkali treatment step. The adhesion with the body layer can be made relatively large, and the metal particle sintered body layer is hardly eroded by the plating solution in the electroplating layer forming step. For this reason, the method for manufacturing a printed wiring board substrate, although the electroplating layer can be directly laminated on the metal particle sintered body layer and the printed wiring board substrate can be manufactured relatively inexpensively, The adhesion of the metal layer formed as a laminate of the body layer and the electroplating layer to the base film can be made relatively large.

上記金属粒子焼結体層形成工程で用いる金属粒子分散液の分散剤が、ポリアルキレンイミンを主鎖とし、ポリアルキレンオキサイド化合物を側鎖とするグラフト共重合体であるとよい。このように、上記金属粒子焼結体層形成工程で用いる金属粒子分散液の分散剤が、ポリアルキレンイミンを主鎖とし、ポリアルキレンオキサイド化合物を側鎖とするグラフト共重合体であることによって、ベースフィルムと金属粒子焼結体層との密着性をさらに向上することができる。   The dispersant for the metal particle dispersion used in the metal particle sintered body layer forming step may be a graft copolymer having a polyalkyleneimine as a main chain and a polyalkylene oxide compound as a side chain. Thus, the dispersant for the metal particle dispersion used in the metal particle sintered body layer forming step is a graft copolymer having a polyalkyleneimine as a main chain and a polyalkylene oxide compound as a side chain. The adhesion between the base film and the metal particle sintered body layer can be further improved.

ここで、「主成分」とは、質量含有率が最も大きい成分を意味し、好ましくは90質量%以上含まれる成分である。また、「表層のポリイミドのイミド環の開環率」は、ベースフィルムの表面の赤外全反射吸収測定法による入射角45°での吸収強度スペクトルにおける波数1494cm−1付近のピーク強度をPb、波数1705cm−1付近のピーク強度をPcとして、{1−(0.89×Pc/Pb)×100[%]}として算出される値である。また、「空隙率」とは、任意の断面における空隙の総面積率を意味する。「剥離強度」とは、JIS−K6854−2(1999)「接着剤−はく離接着強さ試験方法−2部:180度はく離」に準拠してベースフィルムをたわみ性被着材として測定される値である。 Here, the “main component” means a component having the largest mass content, and is preferably a component contained in 90% by mass or more. Further, the “opening ratio of the imide ring of the polyimide on the surface layer” is the peak intensity around 1494 cm −1 in the absorption intensity spectrum at an incident angle of 45 ° by the infrared total reflection absorption measurement method on the surface of the base film, Pb, This is a value calculated as {1− (0.89 × Pc / Pb) × 100 [%]}, where Pc is the peak intensity in the vicinity of a wave number of 1705 cm −1 . The “void ratio” means the total area ratio of voids in an arbitrary cross section. “Peel strength” is a value measured based on JIS-K6854-2 (1999) “Adhesive-peeling adhesion strength test method-2 part: 180 degree peeling” as a flexible adherend. It is.

[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明に係るプリント配線板用基板及びプリント配線板用基板の製造方法の実施形態について図面を参照しつつ詳説する。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, embodiments of a printed wiring board substrate and a printed wiring board manufacturing method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[プリント配線板用基板]
図1に示す本発明の一実施形態のプリント配線板用基板は、ポリイミドを主成分とするベースフィルム1と、このベースフィルム1に直接積層される金属粒子焼結体層2と、この金属粒子焼結体層2に直接積層される電気めっき層3とを備える。以下、金属粒子焼結体層2及び電気めっき層3の積層体を金属層ということがある。
[Substrates for printed wiring boards]
A printed wiring board substrate according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes a base film 1 mainly composed of polyimide, a metal particle sintered body layer 2 directly laminated on the base film 1, and the metal particles. And an electroplating layer 3 directly laminated on the sintered body layer 2. Hereinafter, the laminate of the metal particle sintered body layer 2 and the electroplating layer 3 may be referred to as a metal layer.

<ベースフィルム>
ベースフィルム1は、少なくとも金属粒子焼結体層2が積層される側の面が改質されて、表層のポリイミドのイミド環の一部が開環している。このような改質は、例えばアルカリ処理、プラズマ処理等の公知の処理方法によって行うことができる。
<Base film>
In the base film 1, at least the surface on which the metal particle sintered body layer 2 is laminated is modified, and a part of the polyimide imide ring on the surface layer is opened. Such modification can be performed by a known treatment method such as alkali treatment or plasma treatment.

(ポリイミド)
ベースフィルム1の主成分とされるポリイミドとしては、熱硬化性ポリイミド(縮合型ポリイミドともいう)又は熱可塑性ポリイミドを用いることができる。この中でも、耐熱性、引張強度、引張弾性率等の観点から熱硬化性ポリイミドが好ましい。
(Polyimide)
As the polyimide as the main component of the base film 1, thermosetting polyimide (also referred to as condensation type polyimide) or thermoplastic polyimide can be used. Among these, thermosetting polyimide is preferable from the viewpoint of heat resistance, tensile strength, tensile elastic modulus, and the like.

上記ポリイミドは、1種の構造単位からなる単独重合体であっても2種以上の構造単位からなる共重合体であってもよいし、2種類以上の単独重合体をブレンドしたものであっても良いが、下記式(1)で表される構造単位を有するものが好ましい。   The polyimide may be a homopolymer consisting of one type of structural unit or a copolymer consisting of two or more types of structural units, or a blend of two or more types of homopolymers. However, what has a structural unit represented by following formula (1) is preferable.

Figure 2018029139
Figure 2018029139

上記式(1)で表される構造単位は、例えばピロメリット酸二無水物と4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとを用いてポリイミド前駆体であるポリアミド酸を合成し、これを加熱等によりイミド化することで得られる。   The structural unit represented by the above formula (1) synthesizes polyamic acid, which is a polyimide precursor, using, for example, pyromellitic dianhydride and 4,4′-diaminodiphenyl ether, and imidizes it by heating or the like. It is obtained by doing.

上記構造単位の含有量の下限としては、10質量%が好ましく、15質量%がより好ましく、18質量%がさらに好ましい。一方、上記構造単位の含有量の上限としては、50質量%が好ましく、40質量%がより好ましく、35質量%がさらに好ましい。上記構造単位の含有量が上記下限に満たない場合、ベースフィルム1の強度が不十分となるおそれがある。逆に、上記構造単位の含有量が上記上限を超える場合、ベースフィルム1の可撓性が不十分となるおそれがある。   As a minimum of content of the above-mentioned structural unit, 10 mass% is preferred, 15 mass% is more preferred, and 18 mass% is still more preferred. On the other hand, as an upper limit of content of the said structural unit, 50 mass% is preferable, 40 mass% is more preferable, and 35 mass% is further more preferable. When content of the said structural unit is less than the said minimum, there exists a possibility that the intensity | strength of the base film 1 may become inadequate. Conversely, if the content of the structural unit exceeds the upper limit, the flexibility of the base film 1 may be insufficient.

ベースフィルム1の金属粒子焼結体層2が積層される側の表層のポリイミドのイミド環の開環率の下限としては、5%であり、6%が好ましく、7%がより好ましい。一方、ベースフィルム1の金属粒子焼結体層2が積層される側の表層のポリイミドのイミド環の開環率の上限としては、30%であり、25%が好ましく、20%がより好ましい。ベースフィルム1の金属粒子焼結体層2が積層される側の表層のポリイミドのイミド環の開環率が上記下限に満たない場合、ベースフィルム1と金属粒子焼結体層2との密着性を十分に向上できないおそれがある。逆に、ベースフィルム1の金属粒子焼結体層2が積層される側の表層のポリイミドのイミド環の開環率が上記上限を超える場合、ベースフィルム1の表層部の強度が低下して、基材破壊により金属層が剥離(金属粒子焼結体層2及び電気めっき層3がベースフィルム1の表層部分と共にベースフィルム1の表層以外の部分から剥離)し易くなるおそれがある。   The lower limit of the polyimide imide ring opening rate on the surface layer of the base film 1 on which the metal particle sintered body layer 2 is laminated is 5%, preferably 6%, more preferably 7%. On the other hand, the upper limit of the imide ring opening rate of the polyimide on the surface layer of the base film 1 on which the metal particle sintered body layer 2 is laminated is 30%, preferably 25%, more preferably 20%. When the ring-opening ratio of the polyimide imide ring on the surface layer of the base film 1 on which the metal particle sintered body layer 2 is laminated is less than the lower limit, the adhesion between the base film 1 and the metal particle sintered body layer 2 May not be improved sufficiently. Conversely, when the ring-opening rate of the polyimide imide ring on the surface layer on which the metal particle sintered body layer 2 of the base film 1 is laminated exceeds the above upper limit, the strength of the surface layer portion of the base film 1 decreases, There is a possibility that the metal layer is easily peeled off due to the base material destruction (the metal particle sintered body layer 2 and the electroplating layer 3 are peeled off from the portion other than the surface layer of the base film 1 together with the surface layer portion of the base film 1).

ベースフィルム1の表層のイミド環の開環率は、赤外全反射吸収測定法によって測定することができる。具体的には、イミド環の開環率R[%]は、ベースフィルム1の表面の赤外全反射吸収測定法による入射角45°での吸収強度スペクトルにおける波数1494cm−1付近のピーク強度をPb、波数1705cm−1付近のピーク強度をPcとして、次の式(1)によって算出することができる。 The ring-opening rate of the imide ring on the surface layer of the base film 1 can be measured by an infrared total reflection absorption measurement method. Specifically, the ring opening rate R [%] of the imide ring is a peak intensity in the vicinity of a wave number of 1494 cm −1 in an absorption intensity spectrum at an incident angle of 45 ° according to the infrared total reflection absorption measurement method on the surface of the base film 1. The peak intensity around Pb and the wave number of 1705 cm −1 can be calculated by the following equation (1) as Pc.

R=1−(0.89×Pc/Pb)×100 ・・・(1)   R = 1− (0.89 × Pc / Pb) × 100 (1)

上記式(1)について詳しく説明すると、上記吸収強度スペクトルにおける波数1494cm−1付近のピーク強度Pbは、ベンゼン環の数を示すピーク強度であり、ポリイミドのイミド環を開環した場合にも変化しない値である。一方、上記吸収強度スペクトルにおける波数1705cm−1付近のピーク強度Pcは、イミド結合のカルボニル基の伸縮振動に対応するものであり、イミド結合のカルボニル基の数を示すピーク強度であり、ポリイミドのイミド環が開環されることによって減少する値である。全く開環していない開環率0%のポリイミドにおける波数1705cm−1付近のピーク強度Pcの波数1494cm−1付近のピーク強度Pbに対する比(Pc/Pb)は約1.13である。このため、ベースフィルム1の上記吸収強度スペクトルにおけるピーク比(Pc/Pb)に上記1.13の逆数である0.89を乗じることで、ベースフィルム1の表層のポリイミド中で開環していないベンゼン環の比率を算出することができる。 The above formula (1) will be described in detail. The peak intensity Pb near the wave number 1494 cm −1 in the absorption intensity spectrum is a peak intensity indicating the number of benzene rings, and does not change even when the imide ring of the polyimide is opened. Value. On the other hand, the peak intensity Pc near the wave number of 1705 cm −1 in the absorption intensity spectrum corresponds to the stretching vibration of the carbonyl group of the imide bond, and is the peak intensity indicating the number of carbonyl groups of the imide bond. This value decreases when the ring is opened. The ratio to the peak intensity Pb around wavenumber 1494cm -1 peak intensity Pc around wave number 1705 cm -1 in the ring opening of 0% of a polyimide which is not at all opened (Pc / Pb) is about 1.13. For this reason, by multiplying the peak ratio (Pc / Pb) in the absorption intensity spectrum of the base film 1 by 0.89 which is the reciprocal of 1.13, the ring is not opened in the polyimide of the surface layer of the base film 1. The ratio of benzene rings can be calculated.

なお、当該プリント配線板用基板又は当該プリント配線板用基板を用いて作成したプリント配線板におけるベースフィルム1の表層のポリイミドの開環率は、エッチングにより金属層(プリント配線板にあっては金属層を用いて形成した導電パターン)を除去することで、上記赤外全反射吸収測定法による測定が可能となる。   In addition, the ring-opening rate of the polyimide on the surface layer of the base film 1 in the printed wiring board substrate or the printed wiring board prepared using the printed wiring board substrate is determined by etching to be a metal layer (in the case of a printed wiring board, a metal By removing the conductive pattern formed using the layer, measurement by the infrared total reflection absorption measurement method can be performed.

金属層を除去するためのエッチングに用いる酸性溶液としては、一般的に金属層除去に用いられる酸性のエッチング液を使用でき、例えば塩化銅溶液、塩酸、硫酸、王水等が挙げられる。   As an acidic solution used for etching for removing the metal layer, an acidic etching solution generally used for removing the metal layer can be used, and examples thereof include a copper chloride solution, hydrochloric acid, sulfuric acid, aqua regia and the like.

エッチング時の上記エッチング液の温度の下限としては、10℃が好ましく、20℃がより好ましい。一方、上記エッチング液の温度の上限としては、90℃が好ましく、70℃がより好ましい。上記エッチング液の温度が上記下限に満たない場合、エッチングに要する時間が長くなり、作業性が低下するおそれがある。逆に、上記エッチング液の温度が上記上限を超える場合、温度調節のためのエネルギーコストが不必要に増加するおそれがある。   As a minimum of the temperature of the above-mentioned etching solution at the time of etching, 10 ° C is preferred and 20 ° C is more preferred. On the other hand, the upper limit of the temperature of the etching solution is preferably 90 ° C, more preferably 70 ° C. When the temperature of the etching solution is less than the lower limit, the time required for etching becomes long and workability may be deteriorated. On the contrary, when the temperature of the etching solution exceeds the upper limit, the energy cost for temperature adjustment may increase unnecessarily.

上記エッチング時間の下限としては、1分が好ましく、10分がより好ましい。一方、上記エッチング時間の上限としては、60分が好ましく、30分がより好ましい。上記エッチング時間が上記下限に満たない場合、エッチング液の濃度が高くなり取扱い難くなるおそれがある。逆に、上記エッチング時間が上記上限を超える場合、作業性が低下するおそれがある。   The lower limit of the etching time is preferably 1 minute, and more preferably 10 minutes. On the other hand, the upper limit of the etching time is preferably 60 minutes, and more preferably 30 minutes. When the said etching time is less than the said minimum, there exists a possibility that the density | concentration of etching liquid may become high and it may become difficult to handle. Conversely, if the etching time exceeds the upper limit, workability may be reduced.

<金属粒子焼結体層>
金属粒子焼結体層2は、ベースフィルム1のポリイミドのイミド環が開環された面への金属粒子を含む金属粒子分散液(インク)の塗工及び焼成によって、ベースフィルム1の表面に比較的容易かつ安価に形成することができる。
<Sintered metal particle layer>
The metal particle sintered body layer 2 is compared with the surface of the base film 1 by applying and firing a metal particle dispersion (ink) containing metal particles on the surface of the base film 1 where the polyimide imide ring is opened. Can be formed easily and inexpensively.

金属粒子焼結体層2の金属粒子の主金属としては、例えば銅(Cu)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)、金(Au)又は銀(Ag)等を用いることができる。この中でも、導電性がよく、ベースフィルム1との密着性に優れると共に、エッチングによるパターニングが容易で比較的安価な金属として、銅が好適に使用される。なお、主金属とは、質量含有率が最も大きい金属を意味し、好ましくは90質量%以上含有される。   As the main metal of the metal particles of the metal particle sintered body layer 2, for example, copper (Cu), nickel (Ni), aluminum (Al), gold (Au), silver (Ag), or the like can be used. Among these, copper is preferably used as a relatively inexpensive metal that has good conductivity and excellent adhesion to the base film 1 and that can be easily patterned by etching. In addition, a main metal means the metal with the largest mass content rate, Preferably it is contained 90 mass% or more.

金属粒子焼結体層2の空隙率の下限としては、0.001%が好ましく、0.01%がより好ましい。一方、金属粒子焼結体層2の空隙率の上限としては、2%が好ましく、1%がより好ましい。金属粒子焼結体層2の空隙率が上記下限に満たない場合、製造コストが不必要に増大するおそれがある。逆に、金属粒子焼結体層2の空隙率が上記上限を超える場合、ベースフィルム1と金属粒子焼結体層2との密着性が不十分となるおそれや、金属粒子焼結体層2が破壊され易くなって電気めっき層3が剥離するおそれがある。   As a minimum of the porosity of metal particle sintered compact layer 2, 0.001% is preferred and 0.01% is more preferred. On the other hand, the upper limit of the porosity of the metal particle sintered body layer 2 is preferably 2%, and more preferably 1%. When the porosity of the metal particle sintered body layer 2 is less than the above lower limit, the production cost may increase unnecessarily. Conversely, when the porosity of the metal particle sintered body layer 2 exceeds the above upper limit, the adhesion between the base film 1 and the metal particle sintered body layer 2 may be insufficient, or the metal particle sintered body layer 2 May be easily broken and the electroplating layer 3 may be peeled off.

金属粒子焼結体層2の平均厚さの下限としては、30nmが好ましく、50nmがより好ましい。一方、金属粒子焼結体層2の平均厚さの上限としては、500nmが好ましく、300nmがより好ましい。金属粒子焼結体層2の平均厚さが上記下限に満たない場合、平面視で金属粒子が存在しない部分が多くなり導電性が低下するおそれがある。逆に、金属粒子焼結体層2の平均厚さが上記上限を超える場合、金属粒子焼結体層2の空隙率を十分低下させることが困難となるおそれや、金属層が不必要に厚くなるおそれがある。   As a minimum of average thickness of metal particle sintered compact layer 2, 30 nm is preferred and 50 nm is more preferred. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the metal particle sintered body layer 2 is preferably 500 nm, and more preferably 300 nm. When the average thickness of the metal particle sintered body layer 2 is less than the lower limit, there are many portions where the metal particles do not exist in a plan view, and the conductivity may be lowered. Conversely, if the average thickness of the metal particle sintered body layer 2 exceeds the above upper limit, it may be difficult to sufficiently reduce the porosity of the metal particle sintered body layer 2, or the metal layer is unnecessarily thick. There is a risk.

ベースフィルム1と金属粒子焼結体層2との剥離強度(密着力)の下限としては、3N/cmが好ましく、5N/cmがより好ましい。一方、ベースフィルム1と金属粒子焼結体層2との剥離強度の上限としては、25N/cmが好ましく、20N/cmがより好ましい。ベースフィルム1と金属粒子焼結体層2との剥離強度が上記下限に満たない場合、当該プリント配線板用基板を用いて製造されるプリント配線板の導電パターンが剥離し易くなるおそれがある。逆に、ベースフィルム1と金属粒子焼結体層2との剥離強度が上記上限を超える場合、ベースフィルム1と金属粒子焼結体層2と密着性を向上するための特殊な処理が必要とされるので当該プリント配線板用基板の製造コストが不必要に増大するおそれがある。   The lower limit of the peel strength (adhesion force) between the base film 1 and the metal particle sintered body layer 2 is preferably 3 N / cm, and more preferably 5 N / cm. On the other hand, the upper limit of the peel strength between the base film 1 and the metal particle sintered body layer 2 is preferably 25 N / cm, and more preferably 20 N / cm. When the peeling strength between the base film 1 and the metal particle sintered body layer 2 is less than the lower limit, the conductive pattern of the printed wiring board manufactured using the printed wiring board substrate may be easily peeled off. On the contrary, when the peel strength between the base film 1 and the metal particle sintered body layer 2 exceeds the upper limit, a special treatment for improving the adhesion between the base film 1 and the metal particle sintered body layer 2 is necessary. Therefore, the manufacturing cost of the printed wiring board substrate may be unnecessarily increased.

(電気めっき層)
電気めっき層3は、金属粒子焼結体層2のベースフィルム1と反対側の面に電気めっきにより金属をさらに積層することで形成される。この電気めっき層3によって、金属層の厚さを容易かつ正確に調節することができる。また、電気めっきを用いることにより、金属層の厚さを短時間で大きくすることが可能である。
(Electroplating layer)
The electroplating layer 3 is formed by further laminating a metal by electroplating on the surface of the metal particle sintered body layer 2 opposite to the base film 1. With the electroplating layer 3, the thickness of the metal layer can be adjusted easily and accurately. In addition, the thickness of the metal layer can be increased in a short time by using electroplating.

電気めっき層3の主金属としては、例えば銅、ニッケル、アルミニウム、金又は銀等を用いることができ、中でも比較的安価で導電性に優れる銅が好適に用いられる。また、この電気めっき層3の主金属は、金属粒子焼結体層2の主金属と同じ金属であることが好ましい。   As the main metal of the electroplating layer 3, for example, copper, nickel, aluminum, gold, silver, or the like can be used. Among them, copper that is relatively inexpensive and excellent in conductivity is preferably used. The main metal of the electroplating layer 3 is preferably the same metal as the main metal of the metal particle sintered body layer 2.

電気めっき層3の厚さは、当該プリント配線板用基板を用いて形成するプリント配線板に必要とされる導電パターンの種類や厚さに応じて設定されるものであって、特に限定されない。一般的には、電気めっき層3の平均厚さの下限としては、1μmが好ましく、2μmがより好ましい。一方、電気めっき層3の平均厚さの上限としては、200μmが好ましく、100μmがより好ましい。電気めっき層3の平均厚さが上記下限に満たない場合、金属層が損傷し易くなるおそれがある。逆に、電気めっき層3の平均厚さが上記上限を超える場合、当該プリント配線板用基板が不必要に厚くなるおそれや、当該プリント配線板用基板の可撓性が不十分となるおそれがある。   The thickness of the electroplating layer 3 is set according to the type and thickness of the conductive pattern required for the printed wiring board formed using the printed wiring board substrate, and is not particularly limited. Generally, the lower limit of the average thickness of the electroplating layer 3 is preferably 1 μm and more preferably 2 μm. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the electroplating layer 3 is preferably 200 μm, and more preferably 100 μm. If the average thickness of the electroplating layer 3 is less than the lower limit, the metal layer may be easily damaged. Conversely, when the average thickness of the electroplating layer 3 exceeds the above upper limit, the printed wiring board substrate may be unnecessarily thick, or the printed wiring board substrate may have insufficient flexibility. is there.

なお、金属粒子焼結体層2と電気めっき層3とが同じ金属で形成される場合、金属粒子焼結体層2と電気めっき層3とは、電子顕微鏡により観察した際に結晶子径の違いとして比較的容易に判別することができる。具体的には、金属粒子焼結体層2は原料である金属粒子の粒子径よりも小さいnmオーダーの平均結晶子径を有するのに対し、電気めっき層3はμmオーダー以上の平均結晶子径を有する。なお、「平均結晶子径」とは、JIS−H7805(2005)に準拠して測定される値である。   In addition, when the metal particle sintered body layer 2 and the electroplating layer 3 are formed of the same metal, the metal particle sintered body layer 2 and the electroplating layer 3 have crystallite diameters when observed with an electron microscope. The difference can be determined relatively easily. Specifically, the metal particle sintered body layer 2 has an average crystallite size on the order of nm smaller than the particle size of the metal particles as a raw material, whereas the electroplating layer 3 has an average crystallite size on the order of μm or more. Have The “average crystallite diameter” is a value measured according to JIS-H7805 (2005).

<利点>
当該プリント配線板用基板は、ベースフィルム1の金属粒子焼結体層2が積層される側の表層のポリイミドのイミド環の開環率が一定の範囲内であることによって、ベースフィルム1と金属粒子焼結体層2との密着力が比較的大きく、金属粒子焼結体層2がめっき液により浸食され難い。このため、当該プリント配線板用基板は、金属粒子焼結体層2を無電解めっき等によって補強することなく、金属粒子焼結体層2に直接電気めっき層3を積層して比較的安価に製造されるにもかかわらず、金属粒子焼結体層2及び電気めっき層3の積層体として形成される金属層のベースフィルム1に対する密着力が比較的大きい。
<Advantages>
The substrate for the printed wiring board has a base film 1 and a metal that have a metal ring sintered body layer 2 of the base film 1 on the side where the imide ring of the polyimide on the surface layer is laminated within a certain range. The adhesive force with the particle sintered body layer 2 is relatively large, and the metal particle sintered body layer 2 is hardly eroded by the plating solution. For this reason, the printed wiring board substrate is relatively inexpensive by laminating the electroplated layer 3 directly on the metal particle sintered body layer 2 without reinforcing the metal particle sintered body layer 2 by electroless plating or the like. Despite being manufactured, the adhesion of the metal layer formed as a laminate of the metal particle sintered body layer 2 and the electroplating layer 3 to the base film 1 is relatively large.

[プリント配線板用基板の製造方法]
当該プリント配線板用基板は、本発明の別の実施形態に係るプリント配線板用基板の製造方法によって製造することができる。
[Method of manufacturing printed circuit board substrate]
The printed wiring board substrate can be manufactured by the method for manufacturing a printed wiring board substrate according to another embodiment of the present invention.

当該プリント配線板用基板の製造方法は、図2に示すように、ポリイミドを主成分とするベースフィルム1の表面をアルカリ処理するアルカリ処理工程(ステップS1)と、このアルカリ処理工程後のベースフィルム1の表面に金属粒子分散液を塗工して焼成する金属粒子焼結体層形成工程(ステップS2)と、この金属粒子焼結体層形成工程で形成される金属粒子焼結体層2を被着体として電気めっきする電気めっき層形成工程(ステップS3)とを備える。   As shown in FIG. 2, the printed wiring board substrate manufacturing method includes an alkali treatment step (step S1) in which the surface of the base film 1 mainly composed of polyimide is subjected to an alkali treatment, and the base film after the alkali treatment step. A metal particle sintered body layer forming step (step S2) in which a metal particle dispersion is applied to the surface of 1 and fired, and a metal particle sintered body layer 2 formed in this metal particle sintered body layer forming step An electroplating layer forming step (step S3) for electroplating as an adherend.

<アルカリ処理工程>
ステップS1のアルカリ処理工程では、ベースフィルム1の金属層を積層する予定の面にアルカリ液を接触させることによって、ベースフィルム1の主成分であるポリイミドのイミド環の一部を開環する。
<Alkali treatment process>
In the alkali treatment process of step S1, a part of the polyimide imide ring, which is the main component of the base film 1, is opened by bringing the alkali solution into contact with the surface on which the metal layer of the base film 1 is to be laminated.

このアルカリ処理工程では、ベースフィルム1の表層のポリイミドのイミド環の開環率を図1のプリント配線板用基板について説明した範囲内に調整する。具体的には、例えばアルカリ液のpH、温度、接触時間等の条件を調整することによって、ベースフィルム1の表層のポリイミドのイミド環の開環率を所望の値とする。   In this alkali treatment step, the ring opening rate of the polyimide imide ring on the surface layer of the base film 1 is adjusted within the range described for the printed wiring board substrate of FIG. Specifically, for example, by adjusting conditions such as pH, temperature, and contact time of the alkaline solution, the ring-opening rate of the polyimide imide ring on the surface layer of the base film 1 is set to a desired value.

このアルカリ処理工程で用いるアルカリ液としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、水酸化カルシウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化リチウム、モノエタノールアミン等の水溶液やこれらと過酸化水素との水溶液などが挙げられ、一般的には水酸化ナトリウム水溶液が用いられる。   Examples of the alkali solution used in the alkali treatment step include aqueous solutions of sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, calcium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, lithium hydroxide, monoethanolamine, and the like and hydrogen peroxide. An aqueous solution etc. are mentioned, A sodium hydroxide aqueous solution is generally used.

アルカリ処理工程で用いるアルカリ液のpHとしては、例えば12以上15以下とすることができる。また、ベースフィルム1のアルカリ液との接触時間としては、例えば15秒以上10分以下とすることができる。アルカリ液の温度としては、例えば10℃以上70℃以下とすることができる。   The pH of the alkali solution used in the alkali treatment step can be, for example, 12 or more and 15 or less. Moreover, as contact time with the alkaline liquid of the base film 1, it can be 15 seconds or more and 10 minutes or less, for example. The temperature of the alkaline liquid can be set at, for example, 10 ° C. or more and 70 ° C. or less.

アルカリ処理工程は、ベースフィルム1を水洗いする水洗工程を有することが好ましい。この水洗工程では、ベースフィルム1を水洗いして、ベースフィルム1の表面に付着しているアルカリ液を除去する。また、アルカリ処理工程は、水洗工程に洗浄水を乾燥する乾燥工程を有することがさらに好ましい。ベースフィルム1中の水分を蒸発させることによって、ベースフィルム1内のイオンを金属や金属酸化物として析出させたり、ベースフィルム1の樹脂成分等と結合させることによって、ベースフィルム1の品質を安定化することができる。   The alkali treatment step preferably includes a water washing step of washing the base film 1 with water. In this water washing step, the base film 1 is washed with water to remove the alkaline liquid adhering to the surface of the base film 1. Moreover, it is more preferable that the alkali treatment step has a drying step of drying the washing water in the water washing step. By evaporating the water in the base film 1, ions in the base film 1 are precipitated as metals and metal oxides, or combined with resin components of the base film 1 to stabilize the quality of the base film 1. can do.

<金属粒子焼結体層形成工程>
ステップS2の金属粒子焼結体層形成工程では、複数の金属粒子を含む金属粒子分散液の塗布及び加熱により金属粒子焼結体層2を形成する。
<Metal particle sintered body layer forming step>
In the metal particle sintered body layer forming step of step S2, the metal particle sintered body layer 2 is formed by applying and heating a metal particle dispersion containing a plurality of metal particles.

この焼結体層形成工程で用いる金属粒子分散液としては、金属粒子の分散媒と、この分散媒中に金属粒子を均一に分散させる分散剤とを含むものが好適に使用される。このように均一に金属粒子が分散する金属粒子分散液を用いることで、ベースフィルム1の表面に金属粒子を均一に付着させることができ、ベースフィルム1の表面に均一な金属粒子焼結体層2を形成することができる。   As the metal particle dispersion used in the sintered body layer forming step, a liquid containing a dispersion medium of metal particles and a dispersant for uniformly dispersing the metal particles in the dispersion medium is preferably used. By using the metal particle dispersion liquid in which the metal particles are uniformly dispersed in this manner, the metal particles can be uniformly attached to the surface of the base film 1, and the uniform metal particle sintered body layer can be applied to the surface of the base film 1. 2 can be formed.

(金属粒子)
上記金属粒子分散液に含まれる金属粒子は、例えば高温処理法、液相還元法、気相法等によって製造することができるが、粒子径が均一な粒子を比較的安価に製造できる液相還元法により製造されるものを使用することが好ましい。
(Metal particles)
The metal particles contained in the metal particle dispersion can be produced by, for example, a high temperature treatment method, a liquid phase reduction method, a gas phase method, etc., but the liquid phase reduction can produce particles having a uniform particle size at a relatively low cost. It is preferable to use what is manufactured by the method.

金属粒子の平均粒子径DLDの下限としては、5nmが好ましく、10nmがより好ましい。一方、上記平均粒子径DLDの上限としては、200nmが好ましく、100nmがより好ましい。上記平均粒子径DLDが上記下限に満たない場合、分散媒中における金属粒子の分散性及び安定性が低下するおそれがある。逆に、上記平均粒子径DLDが上記上限を超える場合、金属粒子分散液を塗布した際の金属粒子の密度が不均一になり易く、その結果十分に緻密な金属層を形成し難くなるおそれがある。なお、「平均粒子径DLD」とは、レーザー回折法により測定される粒子径の分布において体積積算値が50%となる粒子径を意味する。 The lower limit of the average particle diameter D LD of the metal particles is preferably 5 nm, and more preferably 10 nm. On the other hand, the upper limit of the average particle diameter D LD is preferably 200 nm, and more preferably 100 nm. When the average particle diameter D LD is less than the lower limit, the dispersibility and stability of the metal particles in the dispersion medium may be reduced. On the other hand, when the average particle diameter D LD exceeds the upper limit, the density of the metal particles when the metal particle dispersion is applied tends to be non-uniform, and as a result, it is difficult to form a sufficiently dense metal layer. There is. The “average particle diameter D LD ” means a particle diameter at which the volume integrated value is 50% in the particle diameter distribution measured by the laser diffraction method.

上記金属粒子の走査型電子顕微鏡(SEM)による測定に基づいて算出される平均粒子径DSEMの下限としては、1nmが好ましく、5nmがより好ましく、10nmがさらに好ましい。一方、上記平均粒子径DSEMの上限としては、250nmが好ましく、150nmがより好ましい。上記平均粒子径DSEMが上記下限に満たない場合、分散媒中における金属粒子の分散性及び安定性が低下するおそれがある。逆に、上記平均粒子径DSEMが上記上限を超える場合、金属粒子分散液を塗布した際の金属粒子の密度が不均一になり易く、その結果十分に緻密な金属層を形成し難くなるおそれがある。なお、「平均粒子径DSEM」とは、金属粒子の表面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し、任意に抽出した金属粒子100個を測長して粒子径の小さい順に体積を積算した際の累積体積が50%となる粒子径をいう。 As a minimum of average particle diameter DSEM computed based on the measurement by the scanning electron microscope (SEM) of the said metal particle, 1 nm is preferable, 5 nm is more preferable, and 10 nm is more preferable. On the other hand, the upper limit of the average particle diameter D SEM, 250 nm is preferred, 150 nm is more preferable. When the average particle diameter DSEM is less than the lower limit, the dispersibility and stability of the metal particles in the dispersion medium may be reduced. On the other hand, when the average particle diameter DSEM exceeds the upper limit, the density of the metal particles when the metal particle dispersion is applied tends to be non-uniform, and as a result, it is difficult to form a sufficiently dense metal layer. There is. The “average particle diameter D SEM ” means that the surface of the metal particles was observed with a scanning electron microscope (SEM), and 100 arbitrarily extracted metal particles were measured and the volumes were integrated in ascending order of the particle diameter. The particle diameter at which the cumulative volume is 50%.

上記金属粒子の平均粒子径DLDに対するこの金属粒子の走査型電子顕微鏡による測定に基づいて算出される平均粒子径DSEMの比(DSEM/DLD)の上限としては、2.0が好ましく、1.5がより好ましく、1.3がさらに好ましい。上記比(DSEM/DLD)が上記上限を超える場合、個々の金属粒子の形状が不均一となり易い。その結果、金属粒子分散液を塗布して形成される金属層表面の平滑性が不十分となるおそれがある。なお、上記比(DSEM/DLD)の下限としては、特に限定されるものではなく、例えば1とすることができる。 The upper limit of the ratio of the average particle diameter D SEM (D SEM / D LD ) calculated based on the measurement of the metal particles by the scanning electron microscope to the average particle diameter D LD of the metal particles is preferably 2.0. 1.5 is more preferable, and 1.3 is more preferable. When the ratio (D SEM / D LD ) exceeds the upper limit, the shape of individual metal particles tends to be non-uniform. As a result, the smoothness of the surface of the metal layer formed by applying the metal particle dispersion may be insufficient. The lower limit of the ratio (D SEM / D LD ) is not particularly limited, and can be set to 1, for example.

金属粒子分散液における上記金属粒子の含有量の下限としては、20質量%が好ましく、25質量%がより好ましい。一方、上記金属粒子の含有量の上限としては、80質量%が好ましく、50質量%がより好ましく、35質量%がさらに好ましい。上記金属粒子の含有量が上記下限に満たない場合、十分な厚さ及び密度を有する金属層を形成し難くなるおそれがある。逆に、上記金属粒子の含有量が上記上限を超える場合、上記金属粒子を分散媒中に均一に分散させ難くなるおそれがある。   The lower limit of the content of the metal particles in the metal particle dispersion is preferably 20% by mass, and more preferably 25% by mass. On the other hand, the upper limit of the content of the metal particles is preferably 80% by mass, more preferably 50% by mass, and still more preferably 35% by mass. When content of the said metal particle is less than the said minimum, there exists a possibility that it may become difficult to form the metal layer which has sufficient thickness and density. Conversely, when the content of the metal particles exceeds the upper limit, it may be difficult to uniformly disperse the metal particles in the dispersion medium.

(分散剤)
上記分散剤としては、ポリアルキレンイミンを主鎖とし、ポリアルキレンオキサイド化合物を側鎖とするグラフト共重合体が好ましく、中でも、ポリエチレンイミンを主鎖とし、ポリエチレンオキサイドを側鎖とするグラフト共重合体(以下、PEI−PEOグラフト共重合体ということがある)が特に好ましい。また、分散剤とされるPEI−PEOグラフト共重合体は、PEI部分をコアとするデンドリマー構造を有することが好ましい。
(Dispersant)
As the dispersant, a graft copolymer having a polyalkyleneimine as a main chain and a polyalkylene oxide compound as a side chain is preferable, and among them, a graft copolymer having a polyethyleneimine as a main chain and polyethylene oxide as a side chain. (Hereinafter sometimes referred to as PEI-PEO graft copolymer) is particularly preferred. Moreover, it is preferable that the PEI-PEO graft copolymer used as a dispersant has a dendrimer structure having a PEI portion as a core.

このように、分散剤として、ポリアルキレンイミンを主鎖とし、ポリアルキレンオキサイド化合物を側鎖とすることで、極性を有するグラフト共重合体を用いることによって、金属粒子を分散媒中に良好に分散させることができる。これにより、得られる金属粒子焼結体層2の膜質を緻密でかつ欠陥のないものにして、ベースフィルム1と金属粒子焼結体層2との密着性をより確実に向上することができる。   Thus, by using a polyalkyleneimine as a main chain and a polyalkylene oxide compound as a side chain as a dispersant, and using a polar graft copolymer, the metal particles can be dispersed well in the dispersion medium. Can be made. Thereby, the film quality of the obtained metal particle sintered body layer 2 is made dense and defect-free, and the adhesion between the base film 1 and the metal particle sintered body layer 2 can be improved more reliably.

特に、PEI−PEOグラフト共重合体は、分散媒中においてポリエチレンイミン部分の窒素原子を上記金属粒子側に配位した状態で存在する。このため、PEI−PEOグラフト共重合体は、上記金属粒子の凝集をより効果的に抑制し、この金属粒子を分散媒中に均一分散させる。なお、金属粒子分散液は、上記分散剤としてPEI−PEOグラフト共重合体と共に他の分散剤を含んでいてもよいが、金属粒子の均一分散性を効果的に向上するためには他の分散剤を含まないことが好ましい。   In particular, the PEI-PEO graft copolymer exists in a state where the nitrogen atom of the polyethyleneimine moiety is coordinated to the metal particle side in the dispersion medium. For this reason, the PEI-PEO graft copolymer suppresses the aggregation of the metal particles more effectively, and uniformly disperses the metal particles in the dispersion medium. The metal particle dispersion may contain other dispersant as the above-mentioned dispersant together with the PEI-PEO graft copolymer. However, in order to effectively improve the uniform dispersibility of the metal particles, other dispersions may be used. It is preferable not to contain an agent.

上記PEI−PEOグラフト共重合体のポリエチレンイミン部分の質量平均分子量の下限としては、300が好ましく、400がより好ましい。一方、上記質量平均分子量の上限としては、1,000が好ましく、850がより好ましい。上記質量分子量が上記下限に満たない場合、上記金属粒子の凝集を防止してこの金属粒子の分散を維持する効果が十分に得られないおそれがあり、その結果十分に緻密な金属層を形成し難くなるおそれがある。逆に、上記質量平均分子量が上記上限を超える場合、分散剤の嵩が大きくなり過ぎて、金属粒子分散液の塗布後に行う焼成処理において、上記金属粒子同士の焼結を阻害してボイドを生じさせ、その結果緻密かつ抵抗の小さい金属層を形成することが困難になるおそれがある。また、分散剤の嵩が大き過ぎると、分散剤の分解残渣に起因して金属層の導電性が低下するおそれがある。なお、「質量平均分子量」とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)装置を使用し、展開溶媒としてN−メチル−2−ピロリドンを用い、単分散ポリスチレンを標準として測定される値である。   The lower limit of the mass average molecular weight of the polyethyleneimine moiety of the PEI-PEO graft copolymer is preferably 300, and more preferably 400. On the other hand, the upper limit of the mass average molecular weight is preferably 1,000, and more preferably 850. If the mass molecular weight is less than the lower limit, the effect of preventing the aggregation of the metal particles and maintaining the dispersion of the metal particles may not be sufficiently obtained, and as a result, a sufficiently dense metal layer is formed. May be difficult. Conversely, when the mass average molecular weight exceeds the upper limit, the bulk of the dispersant becomes too large, and in the firing process performed after the application of the metal particle dispersion, voids are generated by inhibiting the sintering of the metal particles. As a result, it may be difficult to form a dense and low-resistance metal layer. Moreover, when the bulk of a dispersing agent is too large, there exists a possibility that the electroconductivity of a metal layer may fall resulting from the decomposition | disassembly residue of a dispersing agent. The “mass average molecular weight” is a value measured using a gel permeation chromatography (GPC) apparatus, using N-methyl-2-pyrrolidone as a developing solvent, and using monodisperse polystyrene as a standard.

上記PEI−PEOグラフト共重合体のポリエチレンイミン部分の窒素原子に対するポリエチレンオキサイド鎖のモル比の下限としては、10が好ましく、15がより好ましく、20がさらに好ましい。一方、上記モル比の上限としては、50が好ましく、40がより好ましく、35がさらに好ましい。上記モル比が上記下限に満たない場合、上記PEI−PEOグラフト共重合体の分散媒中での分散性が低下するおそれがある。逆に、上記モル比が上記上限を超える場合、上記PEI−PEOグラフト共重合体の製造が困難になるおそれがある。   The lower limit of the molar ratio of the polyethylene oxide chain to the nitrogen atom of the polyethyleneimine moiety of the PEI-PEO graft copolymer is preferably 10, more preferably 15, and even more preferably 20. On the other hand, the upper limit of the molar ratio is preferably 50, more preferably 40, and even more preferably 35. When the said molar ratio is less than the said minimum, there exists a possibility that the dispersibility in the dispersion medium of the said PEI-PEO graft copolymer may fall. Conversely, when the molar ratio exceeds the upper limit, it may be difficult to produce the PEI-PEO graft copolymer.

上記PEI−PEOグラフト共重合体の質量平均分子量の下限としては、3,000が好ましく、4,000がより好ましく、6,000がさらに好ましい。一方、上上記PEI−PEOグラフト共重合体の質量平均分子量の上限としては、54,000が好ましく、45,000がより好ましく、35,000がさらに好ましい。上記PEI−PEOグラフト共重合体の質量平均分子量が上記下限に満たない場合、上記金属粒子の凝集を防止してこの金属粒子の分散を維持する効果が十分に得られないおそれがあり、その結果十分に緻密な金属層を形成し難くなるおそれがある。逆に、上記PEI−PEOグラフト共重合体の質量平均分子量が上記上限を超える場合、分散剤の嵩が大きくなり過ぎて、金属粒子分散液の塗布後に行う加熱処理において、上記金属粒子同士の焼結を阻害してボイドを生じさせ、その結果緻密かつ抵抗の小さい金属層を形成することが困難になるおそれがある。また、分散剤の嵩が大き過ぎると、分散剤の分解残渣に起因して金属層の導電性が低下するおそれがある。   The lower limit of the mass average molecular weight of the PEI-PEO graft copolymer is preferably 3,000, more preferably 4,000, and still more preferably 6,000. On the other hand, the upper limit of the mass average molecular weight of the above PEI-PEO graft copolymer is preferably 54,000, more preferably 45,000, and even more preferably 35,000. When the mass average molecular weight of the PEI-PEO graft copolymer is less than the lower limit, the effect of preventing the aggregation of the metal particles and maintaining the dispersion of the metal particles may not be sufficiently obtained. There is a possibility that it becomes difficult to form a sufficiently dense metal layer. On the contrary, when the mass average molecular weight of the PEI-PEO graft copolymer exceeds the upper limit, the bulk of the dispersant becomes too large, and in the heat treatment performed after the application of the metal particle dispersion, There is a possibility that voids are generated by inhibiting the binding, and as a result, it becomes difficult to form a dense and low resistance metal layer. Moreover, when the bulk of a dispersing agent is too large, there exists a possibility that the electroconductivity of a metal layer may fall resulting from the decomposition | disassembly residue of a dispersing agent.

上記金属粒子に対する分散剤(PEI−PEOグラフト共重合体)由来の窒素原子の含有割合の下限としては、0.01質量%が好ましく、0.05質量%がより好ましい。一方、上記含有割合の上限としては、10質量%が好ましく、1質量%がより好ましく、0.5質量%がさらに好ましい。上記含有割合が上記下限に満たない場合、上記金属粒子を分散剤によって十分に取り囲むことができず、分散媒中における金属粒子の凝集を十分に防止することができないおそれがある。逆に、上記含有割合が上記上限を超える場合、金属粒子分散液の塗布後に行う加熱処理において、上記金属粒子同士の焼結を阻害してボイドを生じさせ、その結果緻密かつ抵抗の小さい金属層を形成することが困難になるおそれがある。   As a minimum of the content rate of the nitrogen atom derived from the dispersing agent (PEI-PEO graft copolymer) with respect to the above-mentioned metal particles, 0.01 mass% is preferred and 0.05 mass% is more preferred. On the other hand, as an upper limit of the said content rate, 10 mass% is preferable, 1 mass% is more preferable, and 0.5 mass% is further more preferable. When the said content rate is less than the said minimum, the said metal particle cannot fully be surrounded by a dispersing agent, and there exists a possibility that aggregation of the metal particle in a dispersion medium cannot fully be prevented. On the other hand, when the content ratio exceeds the upper limit, in the heat treatment performed after the application of the metal particle dispersion, the metal particles are inhibited from sintering to generate voids, resulting in a dense and low resistance metal layer. It may be difficult to form.

また、分散剤の金属粒子に対する含有割合としては、1質量%以上60質量%以下が好ましい。分散剤が金属粒子を取り囲むことで凝集を防止して金属粒子を良好に分散させるが、上記分散剤の含有割合が上記下限に満たない場合、この凝集防止効果が不十分となるおそれがある。逆に、上記分散剤の含有割合が上記上限を超える場合、金属粒子分散液の塗布後の焼成工程において、分散剤が金属粒子の焼結を阻害してボイドが発生するおそれや、分散剤の分解残渣が不純物として金属粒子焼結体層2中に残存して導電性を低下させるおそれがある。   Moreover, as a content rate with respect to the metal particle of a dispersing agent, 1 to 60 mass% is preferable. The dispersing agent surrounds the metal particles to prevent aggregation and disperse the metal particles satisfactorily. However, when the content of the dispersing agent is less than the lower limit, the aggregation preventing effect may be insufficient. On the contrary, when the content ratio of the dispersant exceeds the above upper limit, in the firing step after the application of the metal particle dispersion, the dispersant may inhibit the sintering of the metal particles, and voids may be generated. The decomposition residue may remain as impurities in the metal particle sintered body layer 2 to reduce the conductivity.

(分散媒)
金属粒子分散液に含有される分散媒としては、特に限定されるものではないが、典型的には水が用いられる。
(Dispersion medium)
The dispersion medium contained in the metal particle dispersion is not particularly limited, but water is typically used.

また、上記分散媒は、必要に応じて有機溶媒を含んでもよい。上記有機溶媒としては、水溶性である種々の有機溶媒が使用可能であり、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、エチレングリコール、グリセリン等の多価アルコールやその他のエステル類、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル類等が挙げられる。   The dispersion medium may contain an organic solvent as necessary. As the organic solvent, various water-soluble organic solvents can be used. For example, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert- Examples thereof include alcohols such as butyl alcohol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, polyhydric alcohols such as ethylene glycol and glycerin and other esters, glycol ethers such as ethylene glycol monoethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether, and the like.

上記分散媒が有機溶媒を含む場合、金属粒子分散液における上記有機溶媒の含有量の下限としては、25質量%が好ましく、30質量%がより好ましい。一方、上記有機溶媒の含有量の上限としては、75質量%が好ましく、70質量%がより好ましい。上記有機溶媒の含有量が上記下限に満たない場合、上記有機溶媒による粘度調整、蒸気圧調整等の効果が十分に得られないおそれがある。逆に、上記有機溶媒の含有量が上記上限を超える場合、水による分散剤の膨潤効果が不十分となり、金属粒子分散液中で上記金属粒子の凝集が生じるおそれがある。   When the said dispersion medium contains an organic solvent, as a minimum of content of the said organic solvent in a metal particle dispersion liquid, 25 mass% is preferable and 30 mass% is more preferable. On the other hand, the upper limit of the content of the organic solvent is preferably 75% by mass, and more preferably 70% by mass. When content of the said organic solvent is less than the said minimum, there exists a possibility that effects, such as viscosity adjustment and vapor pressure adjustment by the said organic solvent, may not fully be acquired. On the contrary, when the content of the organic solvent exceeds the upper limit, the swelling effect of the dispersant by water becomes insufficient, and the metal particles may be aggregated in the metal particle dispersion.

ベースフィルム1に金属粒子分散液を塗布する方法としては、例えばスピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ダイコート法、スリットコート法、ロールコート法、ディップコート法等の従来公知の塗布方法を用いることができる。また、例えばスクリーン印刷、ディスペンサ等によりベースフィルム1の表面の一部のみに金属粒子分散液を塗布するようにしてもよい。   As a method for applying the metal particle dispersion liquid to the base film 1, conventionally known application methods such as a spin coating method, a spray coating method, a bar coating method, a die coating method, a slit coating method, a roll coating method, and a dip coating method are used. Can be used. Further, for example, the metal particle dispersion may be applied to only a part of the surface of the base film 1 by screen printing, a dispenser, or the like.

金属粒子分散液をベースフィルム1に塗布した金属粒子分散液の塗膜を加熱する焼成により、金属粒子分散液の溶媒分散剤が蒸発又は熱分解し、残る金属粒子が焼結されてベースフィルム1の一方の面に固着された金属粒子焼結体層2が得られる。なお、上記加熱の前に金属粒子分散液の塗膜を乾燥させることが好ましい。   By baking to heat the coating film of the metal particle dispersion obtained by applying the metal particle dispersion to the base film 1, the solvent dispersant of the metal particle dispersion evaporates or pyrolyzes, and the remaining metal particles are sintered to form the base film 1. Thus, the metal particle sintered body layer 2 fixed on one surface is obtained. In addition, it is preferable to dry the coating film of a metal particle dispersion before the said heating.

上記焼成は、一定量の酸素が含まれる雰囲気下で行うことが好ましい。焼成時の雰囲気の酸素濃度の下限としては、1体積ppmが好ましく、10体積ppmがより好ましい。一方、上記酸素濃度の上限としては、10,000体積ppmが好ましく、1,000体積ppmがより好ましい。上記酸素濃度が上記下限に満たない場合、金属粒子焼結体層2の界面近傍における金属酸化物の生成量が少なくなり、ベースフィルム1と金属粒子焼結体層2との密着力を十分に向上できないおそれがある。逆に、上記酸素濃度が上記上限を超える場合、金属粒子が過剰に酸化してしまい金属粒子焼結体層2の導電性が低下するおそれがある。   The firing is preferably performed in an atmosphere containing a certain amount of oxygen. As a minimum of the oxygen concentration of the atmosphere at the time of baking, 1 volume ppm is preferable and 10 volume ppm is more preferable. On the other hand, the upper limit of the oxygen concentration is preferably 10,000 volume ppm, more preferably 1,000 volume ppm. When the oxygen concentration is less than the lower limit, the amount of metal oxide generated in the vicinity of the interface of the metal particle sintered body layer 2 is reduced, and the adhesion between the base film 1 and the metal particle sintered body layer 2 is sufficiently increased. May not be improved. On the contrary, when the oxygen concentration exceeds the upper limit, the metal particles are excessively oxidized, and the conductivity of the metal particle sintered body layer 2 may be lowered.

上記焼成温度の下限としては、150℃が好ましく、200℃がより好ましい。一方、上記焼成温度の上限としては、500℃が好ましく、400℃がより好ましい。上記焼成温度が上記下限に満たない場合、金属粒子間を接続できず、次の電気めっき層形成工程において金属粒子焼結体層2が崩壊するおそれがある。逆に、上記焼成温度が上記上限を超える場合、ベースフィルム1が変形するおそれがある。   As a minimum of the said calcination temperature, 150 degreeC is preferable and 200 degreeC is more preferable. On the other hand, the upper limit of the firing temperature is preferably 500 ° C, and more preferably 400 ° C. When the said calcination temperature is less than the said minimum, between metal particles cannot be connected and there exists a possibility that the metal particle sintered compact layer 2 may collapse | disintegrate in the next electroplating layer formation process. On the contrary, when the baking temperature exceeds the upper limit, the base film 1 may be deformed.

硫酸銅第五水和物200g/L、硫酸70g/L、及び塩素イオン40mg/Lを含む硫酸銅めっき液に対する金属粒子焼結体層2の溶解速度の下限としては、0.01nm/分が好ましく、0.1nm/分がより好ましい。一方、上記硫酸銅めっき液に対する金属粒子焼結体層2の溶解速度の上限としては、3nm/分が好ましく、1nm/分がより好ましい。上記硫酸銅めっき液に対する金属粒子焼結体層2の溶解速度が上記下限に満たない場合、金属粒子焼結体層2の形成が容易でなくなるおそれがある。逆に、上記硫酸銅めっき液に対する金属粒子焼結体層2の溶解速度が上記上限を超える場合、次の電気めっき層形成工程において金属粒子焼結体層2が浸食されるおそれがある。   As a lower limit of the dissolution rate of the metal particle sintered body layer 2 in the copper sulfate plating solution containing 200 g / L of copper sulfate pentahydrate, 70 g / L of sulfuric acid, and 40 mg / L of chloride ions, 0.01 nm / min is used. Preferably, 0.1 nm / min is more preferable. On the other hand, the upper limit of the dissolution rate of the metal particle sintered body layer 2 in the copper sulfate plating solution is preferably 3 nm / min, and more preferably 1 nm / min. If the dissolution rate of the metal particle sintered body layer 2 in the copper sulfate plating solution is less than the lower limit, the metal particle sintered body layer 2 may not be easily formed. Conversely, when the dissolution rate of the metal particle sintered body layer 2 in the copper sulfate plating solution exceeds the upper limit, the metal particle sintered body layer 2 may be eroded in the next electroplating layer forming step.

(電気めっき層形成工程)
電気めっき層形成工程では、金属粒子焼結体層2に直接金属めっきを行うことにより、電気めっき層3を積層する。この電気めっき層形成工程において、金属層全体の厚さを所望の厚さまで増大させる。
(Electroplating layer forming process)
In the electroplating layer forming step, the electroplating layer 3 is laminated by performing metal plating directly on the metal particle sintered body layer 2. In the electroplating layer forming step, the thickness of the entire metal layer is increased to a desired thickness.

この電気めっきは、例えば銅、ニッケル、銀等のめっきする金属に応じた従来公知のめっき液を用いて、かつ適切な条件を選んで、所望の厚さの金属層が欠陥なく速やかに形成されるように行うことができる。   In this electroplating, a metal layer having a desired thickness is rapidly formed without defects using a conventionally known plating solution corresponding to the metal to be plated, such as copper, nickel, silver, and the like. Can be done.

<利点>
当該プリント配線板用基板は、アルカリ処理工程でベースフィルム1の金属粒子焼結体層2が積層される側の表層のポリイミドのイミド環の開環率を一定の範囲内に調整することによって、ベースフィルム1と金属粒子焼結体層2との密着力を向上するので金属粒子焼結体層2が電気めっき層形成工程で用いるめっき液により浸食され難い。このため、当該プリント配線板用基板の製造方法では、電気めっき層形成工程の前に金属粒子焼結体層2を無電解めっき等によって補強すること必要がないので、プリント配線板用原板を比較的安価に製造できると共に、金属粒子焼結体層2及び電気めっき層3から形成される金属層のベースフィルム1に対する密着力が比較的大きい。
<Advantages>
By adjusting the ring-opening rate of the polyimide imide ring on the surface layer on the side where the metal particle sintered body layer 2 of the base film 1 is laminated in the alkali treatment step, the printed wiring board substrate is within a certain range. Since the adhesive force between the base film 1 and the metal particle sintered body layer 2 is improved, the metal particle sintered body layer 2 is hardly eroded by the plating solution used in the electroplating layer forming step. For this reason, in the manufacturing method of the said printed wiring board board | substrate, since it is not necessary to reinforce the metal particle sintered body layer 2 by electroless plating etc. before an electroplating layer formation process, a printed wiring board original board is compared. The metal layer formed from the metal particle sintered body layer 2 and the electroplating layer 3 has a relatively high adhesion to the base film 1.

[その他の実施形態]
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
[Other Embodiments]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is not limited to the configuration of the embodiment described above, but is defined by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims. The

当該プリント配線板用基板は、図3の製造方法とは異なる方法で製造されてもよい。具体的には、当該プリント配線板用基板は、ベースフィルムの表面がアルカリ処理によらず例えばプラズマ処理等によって改質されているものであってもよい。   The printed wiring board substrate may be manufactured by a method different from the manufacturing method of FIG. Specifically, the printed wiring board substrate may be one in which the surface of the base film is modified by, for example, plasma treatment or the like without being subjected to alkali treatment.

以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is explained in full detail based on an Example, this invention is not interpreted limitedly based on description of this Example.

以下の要領で、市販のポリイミドフィルムの表面をアルカリ処理(一部の試作品は未処理)したベースフィルムに金属層を積層したプリント配線板用基板の試作品No.1〜No.9を作成した。   In the following manner, a prototype No. of a printed wiring board substrate in which a metal layer is laminated on a base film obtained by subjecting the surface of a commercially available polyimide film to an alkali treatment (some prototypes are not treated). 1-No. 9 was created.

(ポリイミドフィルム)
試作品No.1〜No.6は、ベースフィルムとして、カネカ社のポリイミドシート「アピカルNPI」(平均厚さ25μm)を使用した。一方、試作品No.7〜No.9は、ベースフィルムとして、東レ・デュポン社のポリイミドシート「カプトンENS」(平均厚さ25μm)を使用した。
(Polyimide film)
Prototype No. 1-No. 6 used Kaneka's polyimide sheet “Apical NPI” (average thickness 25 μm) as a base film. On the other hand, prototype No. 7-No. For No. 9, a polyimide sheet “Kapton ENS” (average thickness 25 μm) manufactured by Toray DuPont was used as a base film.

(アルカリ処理工程)
アルカリ液として、温度40℃、濃度10質量%の水酸化ナトリウム水溶液に、それぞれ表1に示す時間浸漬し、10秒間の水洗を3回繰り返した。
(Alkali treatment process)
As an alkaline solution, it was immersed in an aqueous solution of sodium hydroxide having a temperature of 40 ° C. and a concentration of 10% by mass for each time shown in Table 1, and was washed with water for 10 seconds three times.

(イミド環開環率)
アルカリ処理後のベースフィルムについて、表層のポリイミドのイミド環の開環率を測定した。イミド環の開環率は、サーモフィッシャー社の赤外全反射吸収測定(FT−IR)装置「Nicolet8700」を用い、SensIR社の1回反射ATRアクセサリ「Dura Scope」(ダイヤモンドプリズム)を使用して、入射角45°での測定波数4000〜650cm−1付近の範囲における吸収強度スペクトルを積算回数(スキャン回数)16回としてそれぞれ、分解能を4cm−1に設定して測定した。得られた吸収強度スペクトルにおける波数1494cm−1付近のピーク強度をPb、波数1705cm−1付近のピーク強度をPcとして、{1−(0.89×Pc/Pb)×100[%]}として算出した。表1には、ポリイミドのイミド環の開環率を合わせて示す。
(Imide ring opening rate)
About the base film after an alkali treatment, the ring-opening rate of the imide ring of the surface polyimide was measured. The ring-opening rate of the imide ring is determined by using a thermoreflector infrared total reflection absorption measurement (FT-IR) apparatus “Nicolet 8700” and a single reflection ATR accessory “Dura Scope” (diamond prism) manufactured by SensIR. The absorption intensity spectrum in the range of the measurement wave number around 4000 to 650 cm −1 at an incident angle of 45 ° was set to 16 cm and the resolution was set to 4 cm −1 , respectively. In the obtained absorption intensity spectrum, the peak intensity in the vicinity of wave number 1494 cm −1 is Pb, the peak intensity in the vicinity of wave number 1705 cm −1 is Pc, and calculated as {1− (0.89 × Pc / Pb) × 100 [%]}. did. Table 1 also shows the ring opening rate of the polyimide imide ring.

Figure 2018029139
Figure 2018029139

図3は、表1をグラフ化したものである。このグラフが示すように、ベースフィルムの表層のポリイミドのイミド環の開環率は、アルカリ処理時間に略比例することが確認された。   FIG. 3 is a graph of Table 1. As this graph shows, it was confirmed that the ring-opening rate of the polyimide imide ring on the surface layer of the base film was substantially proportional to the alkali treatment time.

(金属粒子焼結体層形成工程)
ベースフィルムの表面に金属粒子分散液(溶媒が純水であり、金属粒子として平均粒子径DSEMが30nmの銅粒子を30質量%、分散剤としてBASF社のPEI−PEOグラフト共重合体(Sokalan HP20)を1.5質量%含む)を塗布及び常温乾燥し、350℃の窒素雰囲気(酸素濃度150ppm)で2時間焼成して平均厚さ150nmの金属粒子焼結体層を形成した。
(Metal particle sintered body layer forming step)
Is the surface on the metal particle dispersion (solvent pure water of the base film, 30 mass% average particle diameter D SEM is copper particles 30nm as metal particles, BASF Corp. PEI-PEO graft copolymer as a dispersant (Sokalan HP20) (including 1.5% by mass) was applied and dried at room temperature, and fired in a nitrogen atmosphere at 350 ° C. (oxygen concentration 150 ppm) for 2 hours to form a sintered metal particle layer having an average thickness of 150 nm.

(電気めっき層形成工程)
上記金属粒子焼結体層に、電気めっき(硫酸銅めっき)により銅を直接積層して、平均厚さ20μmの電気めっき層を形成した。
(Electroplating layer forming process)
Copper was directly laminated on the metal particle sintered body layer by electroplating (copper sulfate plating) to form an electroplated layer having an average thickness of 20 μm.

以上により得られた試作品No.1〜No.9について、金属層(金属粒子焼結体層及び電気めっき層の積層体)の剥離強度と電気めっき層表面のピンホール率とを測定した。   Prototype No. obtained above. 1-No. For No. 9, the peel strength of the metal layer (laminated body of metal particle sintered body layer and electroplating layer) and the pinhole ratio on the surface of the electroplating layer were measured.

(剥離強度)
金属層の剥離強度は、ベースフィルムをたわみ性被着材としてJIS−K6854−2(1999)「接着剤−はく離接着強さ試験方法−2部:180度はく離」に準拠して測定した。
(Peel strength)
The peel strength of the metal layer was measured according to JIS-K6854-2 (1999) “Adhesive—Peeling peel strength test method—2 parts: 180 degree peeling” with the base film as a flexible adherend.

(ピンホール率)
電気めっき層表面のピンホール率は、電気めっき層表面を走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影し、画像中のピンホールの総面積の比率を算出した。
(Pinhole rate)
The pinhole ratio on the surface of the electroplating layer was obtained by photographing the surface of the electroplating layer with a scanning electron microscope (SEM) and calculating the ratio of the total area of pinholes in the image.

次の表2に、試作品No.1〜No.9についての剥離強度及びピンホール率の測定結果を示す。   Table 2 below shows the prototype No. 1-No. 9 shows the measurement results of peel strength and pinhole ratio for No. 9;

Figure 2018029139
Figure 2018029139

図4は、表2の剥離強度及びピンホール率を表1のイミド環開環率についてグラフ化したものである。図示するように、ベースフィルム表層のポリイミドのイミド環の開環率を5%以上30%以下とすることによって、ベースフィルムと金属層との剥離強度が比較的大きく、かつピンホール率が比較的小さいプリント配線板用基板が得られることが確認された。   FIG. 4 is a graph showing the peel strength and pinhole ratio in Table 2 with respect to the imide ring opening ratio in Table 1. As shown in the figure, by making the imide ring opening ratio of the polyimide on the surface of the base film 5% or more and 30% or less, the peel strength between the base film and the metal layer is relatively large, and the pinhole ratio is relatively It was confirmed that a small printed wiring board substrate was obtained.

本発明の実施形態に係るプリント配線板用基板及びプリント配線板用基板の製造方法は、プリント配線板を製造するために広く利用することができる。   The printed wiring board substrate and the printed wiring board manufacturing method according to the embodiment of the present invention can be widely used for manufacturing a printed wiring board.

1 ベースフィルム
2 金属粒子焼結体層
3 電気めっき層
S1 アルカリ処理工程
S2 金属粒子焼結体層形成工程
S3 電気めっき層形成工程
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base film 2 Metal particle sintered body layer 3 Electroplating layer S1 Alkali processing process S2 Metal particle sintered body layer formation process S3 Electroplating layer formation process

Claims (7)

ポリイミドを主成分とするベースフィルムと、
このベースフィルムに直接積層される金属粒子焼結体層と、
上記金属粒子焼結体層に直接積層される電気めっき層と
を備え、
上記ベースフィルムの金属粒子焼結体層が積層される側の表層のポリイミドのイミド環の開環率が5%以上30%以下であるプリント配線板用基板。
A base film based on polyimide;
A metal particle sintered body layer directly laminated on the base film;
An electroplating layer directly laminated on the metal particle sintered body layer,
The printed wiring board board | substrate whose ring-opening rate of the polyimide imide ring of the surface layer by which the metal particle sintered compact layer of the said base film is laminated | stacked is 5-30%.
上記金属粒子焼結体層の空隙率が0.001%以上2%以下である請求項1に記載のプリント配線板用基板。   The printed wiring board substrate according to claim 1, wherein a porosity of the metal particle sintered body layer is 0.001% or more and 2% or less. 上記金属粒子焼結体層及び電気めっき層の主成分が銅である請求項1又は請求項2に記載のプリント配線板用基板。   The printed wiring board substrate according to claim 1 or 2, wherein a main component of the metal particle sintered body layer and the electroplating layer is copper. 上記金属粒子焼結体層の平均厚さが30nm以上500nm以下である請求項1、請求項2又は請求項3に記載のプリント配線板用基板。   4. The printed wiring board substrate according to claim 1, wherein the metal particle sintered body layer has an average thickness of 30 nm to 500 nm. 上記ベースフィルムと金属粒子層との剥離強度が3N/cm以上である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のプリント配線板用基板。   The printed wiring board substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein a peel strength between the base film and the metal particle layer is 3 N / cm or more. ポリイミドを主成分とするベースフィルムの表面をアルカリ処理するアルカリ処理工程と、
上記アルカリ処理工程後のベースフィルムの表面に金属粒子分散液を塗工して焼成する金属粒子焼結体層形成工程と、
上記金属粒子焼結体層形成工程で形成される金属粒子焼結体層を被着体として電気めっきする電気めっき層形成工程と
を備えるプリント配線板用基板の製造方法であって、
上記アルカリ処理工程でベースフィルムの表層のポリイミドのイミド環の開環率を5%以上30%以下に調整し、
上記電気めっき層形成工程で上記金属粒子焼結体層に直接金属めっきを行うプリント配線板用基板の製造方法。
An alkali treatment step of alkali-treating the surface of the base film mainly composed of polyimide;
A metal particle sintered body layer forming step in which a metal particle dispersion is applied to the surface of the base film after the alkali treatment step and fired,
An electroplating layer forming step of electroplating the metal particle sintered body layer formed in the metal particle sintered body layer forming step as an adherend, and a method for producing a printed wiring board substrate,
In the alkali treatment step, the ring opening rate of the polyimide imide ring on the surface layer of the base film is adjusted to 5% or more and 30% or less,
A method for producing a printed wiring board substrate, wherein the metal particle sintered body layer is directly subjected to metal plating in the electroplating layer forming step.
上記金属粒子焼結体層形成工程で用いる金属粒子分散液の分散剤が、ポリアルキレンイミンを主鎖とし、ポリアルキレンオキサイド化合物を側鎖とするグラフト共重合体である請求項6に記載のプリント配線板用基板の製造方法。   The print according to claim 6, wherein the dispersant for the metal particle dispersion used in the metal particle sintered body layer forming step is a graft copolymer having a polyalkyleneimine as a main chain and a polyalkylene oxide compound as a side chain. A method for manufacturing a substrate for a wiring board.
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