JPH05110247A - フレキシブル印刷配線用基板の製造方法 - Google Patents

フレキシブル印刷配線用基板の製造方法

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JPH05110247A
JPH05110247A JP3298023A JP29802391A JPH05110247A JP H05110247 A JPH05110247 A JP H05110247A JP 3298023 A JP3298023 A JP 3298023A JP 29802391 A JP29802391 A JP 29802391A JP H05110247 A JPH05110247 A JP H05110247A
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JP
Japan
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printed wiring
flexible printed
metal layer
polyimide film
thickness
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JP3298023A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Arai
均 新井
Kichiji Eikuchi
吉次 栄口
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】予めアルカリ処理を行なったポリイミドフィル
ム表面に低温プラズマ処理を施し、さらに湿式メッキ法
により金属層を形成させることを特徴とするフレキシブ
ル印刷配線用基板の製造方法。 【効果】本発明により、ポリイミドフィルムと金属層と
の優れた接着性を有するフレキシブル印刷配線用基板を
提供することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリイミドフィルム表
面に直接金属層を形成することを特徴とするフレキシブ
ル印刷配線用基板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年エレクトロニクス分野の発展がめざ
ましく、特に通信用、民生用などの電子機器の小型化、
軽量化、高密度化が進み、これらの性能に対する要求が
益々高度なものとなってきている。このような要求に対
応したフレキシブル印刷配線用基板は、可撓性を有し繰
り返し屈曲に耐えるため、狭い空間に立体的高密度の実
装が可能であり、電子機器への配線、ケーブル、或はコ
ネクター機能を付与した複合部品としてその用途が拡大
しつつある。
【0003】このフレキシブル印刷配線用基板に対し
て、最近では高耐熱化が要求されており、これらを満足
するものとして接着剤を用いずにポリイミド樹脂層と金
属層のみからなる2層型のフレキシブル印刷配線用基板
が提案(特公昭61-45511号参照)されている。この基板
の製造方法としては、金属箔の上にポリイミド樹脂層を
形成させる方法とポリイミドフィルムの上に金属層を形
成させる方法の2つがある。前者の場合、金属箔の上に
ポリイミド前駆体をキャスティングし、これを加熱硬化
させてポリイミド層を形成させることが一般的であり、
この方法によって得られた基板では十分な耐熱性が得ら
れるが、1)薄い金属箔を用いるとポリイミドが硬化す
る際金属箔にシワが入ってしまう、2)ポリイミドを 3
00〜 400℃で硬化させる為金属箔が劣化してしまう。そ
の結果、基板に回路を形成させる際シワによる回路不良
や、金属箔の酸化による屈曲性不良等の不都合を生じ
る。
【0004】後者の場合はポリイミドフィルム表面上に
無電解メッキ、電解メッキ、スパッタリング、イオンプ
レーティング、蒸着等により金属層を形成させることが
一般的であり、この方法によって得られた基板では十分
な耐熱性が得られるが、ポリイミドフィルムと金属層と
の接着性が低いために信頼性という点で問題が残り、こ
の接着性についての改良が特に必要とされていた。ま
た、この接着性を改良するためにポリイミドフィルム表
面に前処理としてサンドブラスト処理及びアルカリ処理
を施すことが提案(特開平3-6382号参照)されている
が、サンドブラスト処理ではフィルムの強度が弱くな
り、かつフィルムに異物(SiC等のブラスト剤)が混入し
てしまい、回路加工工程で回路の断線や接触等のトラブ
ルを起こす原因になるという問題があった。
【0005】またアルカリ処理のみでは、ポリイミドフ
ィルム表面の凹凸によるアンカー効果やポリイミドの加
水分解による−OH、−COOH等による金属層との密着性が
期待されているが、依然金属層との十分な接着性が得ら
れていないのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
点を解決し、ポリイミドフィルムと金属層との接着性を
向上させることを目的としたもので、ポリイミドフィル
ムと金属層との優れた接着性を有するフレキシブル印刷
配線用基板を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決するために特にポリイミドフィルムの前処理方法に
ついて鋭意検討した結果、本発明に到達したものでその
要旨は、予めアルカリ処理を行なったポリイミドフィル
ム表面に低温プラズマ処理を施し、さらに湿式メッキ法
により金属層を形成させることを特徴とするフレキシブ
ル印刷配線用基板の製造方法にある。
【0008】以下本発明を詳細に説明する。本発明で使
用されるポリイミドフィルムとしては、厚さが通常12.5
〜 125μmの範囲であるが、必要に応じて適宜の厚さの
ものが使用される。ポリイミド樹脂の組成としては脂肪
族、脂肪族−芳香族、芳香族の各ポリイミド樹脂がある
が、耐熱性等の面から芳香族ポリイミド樹脂が好まし
い。
【0009】本発明ではポリイミドフィルム表面の前処
理として先ずアルカリ処理するが、これは次の低温プラ
ズマ処理による表面の活性化を効果的に行なうためのも
のであり、この際の改質層の厚みは0.05〜2μmが好ま
しく、さらには 0.1〜1μmが好ましい。0.05μm未満
であるとアンカー効果が得られ難く、ポリイミドフィル
ムと金属層との接着性が向上せず、2μmを超えるとフ
ィルムの引張強さ、引裂伝播抵抗、弾性率等の物理的特
性が低下してしまう。アルカリ処理方法としてはpH8以
上、液温5〜80℃の水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
等の水溶液中に1〜 600秒間浸積処理することが好まし
い。これらの条件はポリイミド樹脂組成等により適宜決
められる。
【0010】本発明の最大の特徴は、ポリイミドフィル
ム表面の前処理としてアルカリ処理と低温プラズマ処理
とを組み合わせたことにある。アルカリ処理の次に行う
低温プラズマ処理は、減圧可能な低温プラズマ処理装置
内に予めアルカリ処理したポリイミドフィルムを入れ、
装置内を無機ガスの雰囲気として圧力を0.001〜10Tor
r、好ましくは0.01〜1Torrに保持した状態で、電極間
に 0.1〜10KV前後の直流あるいは交流を印加してグロー
放電させることにより無機ガスの低温プラズマを発生さ
せ、フィルムを順次移動させながら表面を連続的にプラ
ズマ処理するが、プラズマ処理時間は概ね 0.1〜 100秒
とするのが良い。無機ガスとしては、ヘリウム、ネオ
ン、アルゴン等の不活性ガス、および酸素、窒素、一酸
化炭素、二酸化炭素、アンモニア、空気が使用される
が、これらは1種に限らず2種以上混合して使用するこ
とも任意に行なわれる。この低温プラズマ処理を行なう
ことによってアルカリ処理で凹凸が形成されたポリイミ
ドフィルムの表面が活性化され、金属層との接着性が向
上する。
【0011】次いで前記アルカリおよび低温プラズマ前
処理を施したポリイミドフィルムの表面に湿式メッキ法
によって金属層を形成させる。先ず湿式メッキ法の1種
である無電解メッキ法によって薄金属層を形成させる。
この時の金属層の厚みは0.01〜1μmが好ましく、さら
には0.05〜0.5 μmが好ましい。0.01μm未満であると
金属層にメッキムラが生じてしまい、次の工程で無電解
メッキ金属層にさらに電解メッキを施す際に、金属層に
厚みムラ、ピンホール層等の不都合を生じて好ましくな
く、1μmを超えると無電解メッキに要する時間が長く
なり、製造効率が悪くなるばかりでなく、金属層の内部
応力から接着性および耐熱性が低下してしまう。
【0012】次に、この薄金属層付ポリイミドフィルム
に電解メッキ法によって金属層を形成させる。この時の
金属層の厚みは作業性および用途によって適宜決められ
るが、金属層の厚みは無電解メッキ金属層の厚さと電解
メッキ金属層の厚さとの和として2〜35μmが好まし
く、さらには5〜18μmが好ましい。2μm未満である
と金属層が薄いため、回路形成時に回路が断線してしま
ったり、回路の断面積が小さいため、電気的な容量不足
が生じてしまう。35μmを超えると電解メッキに要する
時間が長くなり製造効率が悪くなってしまうと共に、配
線基板の小型化に伴う回路の線幅及び線間隔を小さくす
る高密度化の形成に対応できなくなってしまう。なお、
これらの無電解メッキ及び電解メッキについては、常法
で良く、特に限定されるものではない。また、メッキ金
属については、クロム、ニッケル、銅等が挙げられる
が、電気抵抗及び作業性の面から銅を用いるのが好まし
い。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施態様を実施例を挙げて説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 (実施例1)厚さ25μmのカプトンフィルム(東レ・デ
ュポン社製ポリイミドフィルム商品名)を50℃、20重量
%水酸化ナトリウム水溶液中で60秒間アルカリ処理を行
ない約 0.2μmの改質層を得た。このフィルムを 120
℃、30分間乾燥した後、低温プラズマ処理を行なった。
この時のプラズマ処理時間は真空度 0.1Torr以下、酸素
流量を 2.0L/min で供給し、印加電圧2KW、周波数110K
Hzで30KWの電力を入力した。プラズマ発生装置は、電極
4本を円筒状に配置し、電極の外側40mmの距離でフィル
ムを電極の外側に沿って10m/min 、処理時間約25秒の
速度で移動させ処理した。次いでこのポリイミドフィル
ムに無電解銅メッキを行ない、0.05μmの銅層を得た。
さらに電解銅メッキにより総厚18μmの銅層を得た。な
お無電解銅メッキにはHS202B(日立化成製増感剤)、AD
P201(日立化成製密着促進剤)、CUST201(日立化成製無
電解銅メッキ液)を、電解銅メッキにはキューブライト
TH(荏原ユージライト製硫酸銅メッキ液)を標準的な条
件で用いた。このようにして得られたフレキシブル印刷
配線用基板の特性を表1に示した。
【0014】(実施例2)厚さ25μmのカプトンフィル
ム(前出)を70℃、20重量%水酸化ナトリウム水溶液で
60秒間アルカリ処理を行ない約 0.5μmの改質層を得
た。以下実施例1と同一条件で処理し、フレキシブル印
刷配線用基板を得、その特性を表1に示した。
【0015】(実施例3)厚さ25μmのカプトンフィル
ム(前出)を70℃、20重量%水酸化ナトリウム水溶液で
120秒間アルカリ処理を行ない約 0.9μmの改質層を得
た。以下実施例1と同一条件で処理し、フレキシブル印
刷配線用基板を得た。この特性を表1に示した。
【0016】(実施例4)実施例1においてプラズマ処
理速度を10m/min から30m/min に変更した以外は同
一条件で処理し、フレキシブル印刷配線用基板を得た。
この特性を表1に示した。
【0017】(実施例5)実施例1においてプラズマ処
理ガスを酸素から窒素に変更した以外は同一条件で処理
し、フレキシブル印刷配線用基板を得た。この特性を表
1に示した。
【0018】(実施例6)実施例1において無電解銅メ
ッキ厚さ0.05μmを 0.5μmに変更した以外は同一条件
で処理し、フレキシブル印刷配線用基板を得た。この特
性を表1に示した。
【0019】(比較例1)実施例1においてカプトンフ
ィルム(前出)にアルカリ処理を施さなかったこと以外
は同一条件で処理し、フレキシブル印刷配線用基板を得
た。この特性を表1に示したが、十分な接着強度が得ら
れなかった。
【0020】(比較例2)厚さ25mmのカプトンフィルム
(前出)を30℃、20重量%水酸化ナトリウム水溶液で5
秒間処理を行ない約0.02μmの改質層を得た。以下実施
例1と同一条件で行ないフレキシブル印刷配線用基板を
得た。この特性を表1に示した。アルカリ改質層の厚み
が薄いので十分な接着強度が得られなかった。
【0021】(比較例3)実施例1においてカプトンフ
ィルム(前出)に低温プラズマ処理を施さなかったこと
以外は同一条件で行ないフレキシブル印刷配線用基板を
得た。この特性を表1に示したが十分な接着強度が得ら
れなかった。
【0022】(比較例4)実施例1において無電解メッ
キによる銅層0.05μmを 2.0μmに変更した以外は同一
条件で処理し、フレキシブル印刷配線用基板を得た。こ
の特性を表1に示した。接着強度及び耐熱性共に満足し
得るものではなかった。
【0023】以上の実施例、比較例に用いたフレキシブ
ル印刷配線用基板の物性測定方法は次の通りである。 1.引き剥し強度:JIS C 6481に準拠。基板に1mm幅の
回路を形成しこれを90°方向に50mm/minの速度で銅側か
ら引き剥す。 2.半田耐熱性:JIS C 6481に準拠。25mm角のサンプル
をフロー半田上に30秒間浮かべ、フクレ、ハガレ等を目
視により確認する。 表1の評価: ○:異常なし。 ×:フクレ、ハガレあ
り。
【0024】
【表1】
【0025】
【発明の効果】本発明により、ポリイミドフィルムと金
属層との優れた接着性を有するフレキシブル印刷配線用
基板を提供することが可能であり、産業上その利用価値
は極めて高い。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】予めアルカリ処理を行なったポリイミドフ
    ィルム表面に低温プラズマ処理を施し、さらに湿式メッ
    キ法により金属層を形成させることを特徴とするフレキ
    シブル印刷配線用基板の製造方法。
JP3298023A 1991-10-18 1991-10-18 フレキシブル印刷配線用基板の製造方法 Pending JPH05110247A (ja)

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