JPH036361A - ポリイミドフィルムに金属を付着させる方法 - Google Patents

ポリイミドフィルムに金属を付着させる方法

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JPH036361A
JPH036361A JP14134989A JP14134989A JPH036361A JP H036361 A JPH036361 A JP H036361A JP 14134989 A JP14134989 A JP 14134989A JP 14134989 A JP14134989 A JP 14134989A JP H036361 A JPH036361 A JP H036361A
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JP
Japan
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metal
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polyimide film
modified layer
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JP14134989A
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Yoshihiro Takahashi
佳弘 高橋
▲つる▼ 義之
Yoshiyuki Tsuru
Yoshiaki Tsubomatsu
良明 坪松
Naoki Fukutomi
直樹 福富
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Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/14Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using spraying techniques to apply the conductive material, e.g. vapour evaporation
    • H05K3/146By vapour deposition
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
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    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はフレキシブル配線板に使用される金属積層ポリ
イミドフィルムを製造する場合等に用いられるポリイミ
ドフィルムに金属を付着させる方法に関する。
(従来の技術) 従来、ポリイミド上に導体金属層、特に銅層を形成しよ
うとする場合、銅とポリイミドとの接着力が低く実用に
耐えないという問題があった。これを解決する従来の方
法として、(,1)特開昭52−136284号公報あ
るいは特開昭55−34415号公報に示されるように
、銅導体とポリイミドとの間にチタンやニッケルなどの
接着性の金属を押入する方法、 (2)特開昭52−1
24172号公報あるいは特開昭52、−13.767
4号公報に示されるようにポリイミド表面を薬液処理し
た後無電解めっきにより金属層を形成する方法、(3)
特開昭5622331号公報に示されるようにポリイミ
ド表面を薬液処理した後真空成膜手段により金属層を形
成する方法があった。
(発明が解決しようとする課題) しかし、 (1)の方法では回路の抵抗値が」ユ昇する
、高周波に対して表皮効果による電気特性の劣化がある
、不要な部分の金属を除去する際に2種類の金属を一度
にあるいは順に互いに影響を与えずに除去することが難
しいという問題があった。
又、(2)の方法でも、特開昭52−124172号公
報に示される方法ではニッケルやコバルトなどの接着性
の良い金属を使用するものであるが、回路の抵抗値が上
昇するという問題があり、特開昭52−137674号
公報に示される方法では無電解めっき液を特定していな
いがニッケルならば前者と同様な問題が、銅めっき液な
らば接着力が低いという問題があった。
更に(3)の方法によっても銅とポリイミドとの接着力
は不十分であり、特にポリイミドの種類によっては十分
な接着力が得られないという問題があった。
このように、ポリイミド上に直接導体金属層、特に銅層
を形成しようとする場合、従来の方法では十分な接着力
が得られないか、または他の特性の低下を伴うという問
題があった。
本発明は、ポリイミドフィルム上に直接高い接着力を有
する銅層等の金属を形成する方法を提供するものである
(課題を解決するための手段) 本発明は、ポリイミドフィルムの表面を薬液処理し厚さ
100−1500人の改質層を形成し、改質層上に真空
成膜手段によって金属層を形成し、改質層上に成膜され
た金属層から熱により金属を拡散させこの金属拡散層の
厚さを − 50Å以上で改質層全体厚さの範囲内に留めるようにす
るものである。
ポリイミドフィルムとしては、一般に市販されているポ
リイミドフィルムが使用可能であり、比較的耐薬品性の
弱いものが適当で、特にカプトンフィルム(東し・デュ
ポン■の商品名)、アビカルフィルム(鐘淵化学■の商
品名)が良い。
ポリイミドフィルム表面に改質層を形成させる薬液とし
ては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム水溶液等の水酸
化アルカリ金属塩水溶液、抱水ヒドラジン、テトラメチ
ルアンモニウムヒドロキサイドなどのアルカリ性溶液が
使用できる。
改質層は金属との化学的相互作用を持つ必要があり、そ
のためには付着させる金属に合わせて改質の方法を変え
て、適した官能基を生成するようにする。特に、銅の場
合はアルカリ水溶液が良い。
ポリイミドの改質のしやすさは、分子構造と深い関係が
ある。特に、アルカリ水溶液による改質を行う場合、ポ
リイミドを形成する酸モノマーがピロメリット酸無水物
、ナフタレンテトラカルボン酸無水物が好ましい。
改質層の厚さは100〜1500人の範囲であり、20
0〜800人の範囲が好ましい。
100人未満では、金属の拡散をコントロールすること
が困難で、未改質のポリイミドにまで金属が拡散しやす
くなり、金属の接着力を高くすることができない。15
00人を越えると機械的に弱い改質層の厚さが大となり
すぎ、金属の接着力を高くすることが困難となる。ポリ
イミドの改質層は、未改質のものと比較して、化学的に
は金属との相互作用を有する官能基を多く含むため接着
力の向上に寄与する。また、機械的には、弾性率などが
異なり、改質層に銅が拡散した層はさらに物質定数が異
なっているため、金属層の引き剥がしにおける破壊の進
行面をコントロールする作用がある。
ポリイミドフィルム表面の改質層に真空成歓手段例えば
真空蒸着、マグネトロンスパッタ、イオンビームスパッ
タ、イオンクラスタビーム蒸着、イオンブレーティング
等により金属層を形成する。厚さは例えば0.1μm〜
10μmが好ましい。この金属層は、金属付着ポリイミ
ドフィルムの用途に応じ、その後の適当な段階例えば拡
散のための加熱工程の後に、電気めっき、無電解めっき
、真空蒸着等により厚みを追加することもできる。
改質層上に成膜された金属層から熱により金属を改質層
に拡散する。改質層中に金属を効率良く拡散させるため
には100℃以上の加熱が必要である。加熱温度の上限
はポリイミドフィルムの耐熱性に依存するが、ガラス転
移温度未満が適当である。また、温度によって拡散速度
が変化するため、所望の拡散層厚さになるように最適な
加熱時間を定める必要がある。
本発明においては金属拡散層の厚さを50Å以上で改質
層全体厚さの範囲内に留めるようにする。このように金
属拡散層の厚さをコントロブトンフィルム表面に約60
0人の改質層が生成した。このカプトンフィルムに基板
温度200℃、印加電圧440Vで銅をスパッタリング
し、約0.5μmの銅層を形成した。この時、銅拡散層
の厚さは約550人であった。さらに、このスパッタリ
ングによる銅層の上に、銅層全体の厚さが約18μmに
なるように硫酸銅めっきを施した。このようにして作成
した銅付着カプトンフィルムの90°引き剥がし試験を
行った結果、引き剥がし強さは0.75kgf / c
 mであった。
[実施例2コ 実施例1と同様に処理したカプトンフィルムに基板温度
23℃、印加電圧440Vで銅をスパッタリングし、約
0.5μmの銅層を形成した。その後、この銅付着カプ
トンフィルムを真空中150℃で40分加熱した。この
時、銅拡散層の厚さは約500人であった。さらに、こ
のスパッタリングによる銅層の上に、実施例1と同様に
銅めっきして90°引き剥がし試験を一ルすることによ
り、ポリイミドフィルムとフィルムに直接形成された金
属層との接着力を高くすることが可能となる。
本発明では金属層を引き剥がしたときの破壊は、拡散金
属層を含む改質層と拡散金属を含まない改質層(もしく
は拡散金属を含まない改質層の厚さが小さいときは未改
質のポリイミド層)との界面付近で発生することが観察
された。
金属を付着し、熱拡散を行った後の各種工程においても
熱処理により金属が拡散する。この拡散が改質層内に留
まらずに未改質のポリイミド層に到達すると、先に述べ
た破壊の進行面の位置が変わり接着力(引き剥がし強さ
)が低下する場合がある。そのため、金属の拡散をポリ
イミド改質層内に留めるよう配線板の製造工程をコント
ロールすることが必要である。
[実施例1コ カプトンフィルム(東し・デュポン■の商品名)を70
℃の20wt%水酸化ナトリウム水溶液に5秒間浸漬処
理した。この処理によりカ行った結果、引き剥がし強さ
は0.7kgf、7cmであった。
[比較例1] カプトンフィルムを50℃の抱水ヒドラジンに5秒間浸
漬処理した。この処理によりカプトンフィルム表面に約
8000人の改質層が生成した。このカプトンフィルム
に実施例1と同様に銅をスパッタリングした。この時、
銅拡散層の厚さは約550人であった。さらに、このス
パッタリングによる銅層の上に、実施例1と同様に銅め
っきして90’引き剥がし試験を行った結果、引き剥が
し強さは0.04kgf/cmであった。
[比較例2コ カプトンフィルムを30℃の20wt%水酸化ナトリウ
ム水溶液に1分間浸漬処理した。この処理によりカプト
ンフィルム表面に約200人の改質層が生成した。この
カプトンフィルムに実施例1と同様に銅をスパッタリン
グした。
この時、銅拡散層の厚さは約550人であった。
さらに、このスパッタリングによる銅層の上に、実施例
1と同様に銅めっきして90’引き剥がし試験を行った
結果、引き剥がし強さは0.4k g f / c m
であった。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.ポリイミドフィルムの表面を薬液処理し厚さ100
    〜1500Åの改質層を形成し、改質層上に真空成膜手
    段によって金属層を形成し、改質層上に成膜された金属
    層から熱により金属を拡散させこの金属拡散層の厚さを 50Å以上で改質層全体厚さの範囲内に留めるようにす
    ることを含むことを特徴とするポリイミドフィルムに金
    属を付着させる方法。
  2. 2.金属を拡散させるための熱が真空成膜時のポリイミ
    ドフィルムの加熱あるいは成膜後の金属付着ポリイミド
    フィルムの加熱であり、加熱温度が100℃以上である
    請求項1記載のポリイミドフィルムに金属を付着させる
    方法。
  3. 3.薬液処理がアルカリ水溶液による処理であり、付着
    させる金属が銅である請求項1又は2記載のポリイミド
    フィルムに金属を付着させる方法。
  4. 4.ポリイミドを形成する酸モノマーがピロメリット酸
    無水物またはナフタレンテトラカルボン酸無水物である
    請求項1〜3各項記載のポリイミドフィルムに金属を付
    着させる方法。
JP14134989A 1989-06-02 1989-06-02 ポリイミドフィルムに金属を付着させる方法 Pending JPH036361A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002047367A (ja) * 2000-08-03 2002-02-12 Sumitomo Rubber Ind Ltd ポリイミド表面への金属膜形成方法とそれによって製造される導電性ベルト
JP2006324475A (ja) * 2005-05-19 2006-11-30 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 金属被覆ポリイミド基板の製造方法
US7758222B2 (en) * 2001-01-18 2010-07-20 Ventra Greenwich Holdings Corp. Method for vacuum deposition of circuitry onto a thermoplastic material and a vehicular lamp housing incorporating the same

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