JPH0951163A - Flexible circuit board - Google Patents
Flexible circuit boardInfo
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- JPH0951163A JPH0951163A JP22052695A JP22052695A JPH0951163A JP H0951163 A JPH0951163 A JP H0951163A JP 22052695 A JP22052695 A JP 22052695A JP 22052695 A JP22052695 A JP 22052695A JP H0951163 A JPH0951163 A JP H0951163A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ポリイミドフィルムの少なくとも一方の面
に、酸素を含むプラズマによりプラズマ処理を行った後
に金属薄膜を形成したフレキシブル回路基板にして、基
本的には、当該プラズマ処理を行った後のポリイミドフ
ィルムの表面粗さが5nmから 100nm迄であるフレキシブ
ル回路基板。
【効果】 金属薄膜とポリイミドフィルムの密着性に
優れるフレキシブル回路基板を提供するとともに、金属
薄膜の数10μm 以下の微細加工に優れたフレキシブル回
路基板を提供する。(57) [Summary] [Structure] At least one surface of a polyimide film is subjected to plasma treatment with plasma containing oxygen, and then a flexible circuit board on which a metal thin film is formed is formed. A flexible circuit board whose surface roughness of polyimide film is from 5nm to 100nm. [Effect] A flexible circuit board having excellent adhesion between a metal thin film and a polyimide film is provided, as well as a flexible circuit board excellent in fine processing of a metal thin film of several 10 μm or less.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属薄膜とポリイ
ミド基材の密着性に優れ、かつ、電機、電子および半導
体産業の微細加工に対応したフレキシブル回路基板に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flexible circuit board which has excellent adhesion between a metal thin film and a polyimide base material and is suitable for fine processing in the electrical, electronic and semiconductor industries.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、絶縁性ポリマーフィルム上に金属
薄膜が形成されたフレキシブル回路基板は膜厚約10μm
以上の金属フィルムとポリマーフィルムとを接着剤で接
合したものがあるが、接着剤の熱的特性がポリマーフィ
ルムの性能に劣ることや接合される金属フィルムの膜厚
が10μm 以上と厚いために、数10μm の微細加工が困難
である等の理由から半導体産業における高密度配線に対
応できない、寸法安定性が悪い、製品にそりがある等の
問題があった。2. Description of the Related Art Conventionally, a flexible circuit board in which a metal thin film is formed on an insulating polymer film has a film thickness of about 10 μm.
There is one in which the above metal film and polymer film are joined with an adhesive, but because the thermal properties of the adhesive are inferior to the performance of the polymer film and the thickness of the metal film to be joined is thicker than 10 μm, Due to the difficulty of fine processing of several tens of μm, there were problems such as not being able to support high-density wiring in the semiconductor industry, poor dimensional stability, and warpage of products.
【0003】これを解決するために接着剤なしで金属フ
ィルムを形成する技術が検討されてきた。これは、真空
蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、イオン
クラスタービーム等の物理的薄膜形成方法により金属薄
膜を形成した後、必要に応じて該金属膜厚をメッキ等に
より膜厚を増加させた後、回路パターンの形成を行うも
のである。この材料においては金属薄膜の膜厚が10μm
以下と薄いため数10μm 幅の微細加工も容易である。す
なわち、上記のごとくして形成された回路パターンを基
にして電解メッキ等によりさらに金属を堆積、成長させ
ることにより、微細加工された導電体を形成する技術で
ある。In order to solve this, a technique of forming a metal film without an adhesive has been studied. This is, after forming a metal thin film by a physical thin film forming method such as vacuum deposition, sputtering, ion plating, ion cluster beam, etc., after increasing the metal film thickness by plating etc., if necessary, The circuit pattern is formed. With this material, the thickness of the metal thin film is 10 μm
Since it is as thin as below, microfabrication with a width of several tens of μm is easy. That is, it is a technique for forming a finely processed conductor by further depositing and growing a metal by electrolytic plating or the like based on the circuit pattern formed as described above.
【0004】従来、ポリイミド上に銅で代表される金属
薄膜を形成しようとする場合に、銅とポリイミドの接着
力が低く実用に耐えないという問題があった。これを解
決するための従来の方法としては、特開昭52−136
284号あるいは特開昭55−34415号に示される
ように、銅導体とポリイミドの間にチタンやニッケル等
の接着性の金属を挿入する方法、特開昭52−2417
2号あるいは52−137674号に示される様に、ポ
リイミドフィルムを薬液処理した後に無電解めっきによ
り金属薄膜を形成する方法、特開昭56−22331号
に示されるように、ポリイミドフィルムを薬液処理した
後に真空成膜手段により金属層を形成する方法、ポリイ
ミドフィルムを薬液処理することにより改質層を形成し
た後、真空成膜手段により改質層中に金属を拡散させる
方法等があった。しかしながら、接着性の金属を用いる
方法においては電気抵抗値の増加ならびにエッチング時
に接着性の金属は通常用いられるエッチング液ではエッ
チングされ難く2種のエッチング工程を経なければなら
ない。また、無電解めっきを用いる方法においては接着
性が低いという問題が生じる。特に接着性においては、
90度ピール試験において実用に耐えうる密着強度である
1.0kg/cm以上のピール強度を得ることは困難である。さ
らに、真空成膜手段によって金属薄膜を成膜する場合、
薬液処理によるポリイミドフィルムの改質を行う場合に
は、洗浄および乾燥工程を経なければ真空成膜装置中へ
の導入を行うことはできず、工業的プロセス上必ずしも
好ましいものではない。Conventionally, there has been a problem that when a metal thin film typified by copper is formed on polyimide, the adhesive strength between copper and polyimide is low and it cannot be put to practical use. As a conventional method for solving this, Japanese Patent Laid-Open No. 52-136 is known.
No. 284 or JP-A-55-34415, a method of inserting an adhesive metal such as titanium or nickel between a copper conductor and a polyimide, JP-A-52-2417.
No. 2 or No. 52-137674, a method of forming a metal thin film by electroless plating after chemical treatment of a polyimide film, as described in JP-A-56-22331. There has been a method of forming a metal layer by a vacuum film forming means later, a method of forming a modified layer by chemical treatment of a polyimide film, and then diffusing a metal in the modified layer by a vacuum film forming means. However, in the method using the adhesive metal, the electric resistance value is increased, and the adhesive metal is difficult to be etched by the commonly used etching solution at the time of etching, so that two kinds of etching processes must be performed. Further, the method using electroless plating has a problem of low adhesiveness. Especially in adhesiveness,
Adhesive strength that can withstand practical use in a 90-degree peel test
It is difficult to obtain a peel strength of 1.0 kg / cm or more. Furthermore, when forming a metal thin film by a vacuum film forming means,
When the polyimide film is modified by chemical treatment, it cannot be introduced into the vacuum film forming apparatus unless it undergoes washing and drying steps, which is not always preferable in industrial processes.
【0005】さらに、特公平2−279331号に示さ
れるように表面粗さや水の接触角および熱膨張係数を規
定することにより密着力およびカールのないフレキシブ
ル回路基板を得る方法が開示されているが、該公報によ
り規定される値に該当するポリイミドフィルムにおいて
も、アルゴンプラズマ処理によって表面を粗面化した場
合においては、実用に耐え得る密着強度である1 kg/cm
を得ることはできない。事実、密着力の強度測定が粘着
テープを用いたピール試験であり1kg/cm以上のピール
強度を想定していないことは容易に推定される。Further, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-279331, there is disclosed a method for obtaining a flexible circuit board free from adhesion and curl by defining surface roughness, contact angle of water and coefficient of thermal expansion. In the case of a polyimide film corresponding to the value defined by this publication, when the surface is roughened by argon plasma treatment, the adhesion strength is 1 kg / cm, which is practically durable.
Can't get In fact, it is easily presumed that the strength measurement of the adhesive force is a peel test using an adhesive tape and does not assume a peel strength of 1 kg / cm or more.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の実情を考慮してなされたものであり、従来作製困難
であった、1 kg/cm以上のピール強度を有し、かつ、電
気、電子および半導体産業の微細加工に対応したフレキ
シブル回路基板を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the circumstances of the prior art described above, and has a peel strength of 1 kg / cm or more, which has been difficult to manufacture in the past, and has an electric property. , It is to provide a flexible circuit board corresponding to fine processing in the electronic and semiconductor industries.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
を重ねた結果、ポリイミドフィルムの少なくとも一方の
面にプラズマ処理を行った後に金属薄膜を形成したフレ
キシブル回路基板において、当該プラズマ中に酸素を含
有し,プラズマ処理を行った後のポリイミドフィルムの
表面粗さが5nmから 100nm迄である場合に、ピール強度
1 kg/cm以上の値が容易に得られることを見いだし、さ
らに、金属薄膜の成膜時にポリイミドフィルムを 150℃
から 500℃の温度に加熱した場合、ならびに、金属薄膜
の形成後に非酸化性の雰囲気において 150℃から 500℃
の温度で熱処理を行うことによりさらにピール強度が向
上することを見いだし本発明を完成するに至った。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that in a flexible circuit board on which a metal thin film is formed after plasma treatment on at least one surface of a polyimide film, It has been found that a peel strength of 1 kg / cm or more can be easily obtained when the surface roughness of the polyimide film containing oxygen and subjected to plasma treatment is 5 nm to 100 nm. Polyimide film at 150 ℃
To 500 ° C from 150 ° C to 500 ° C in a non-oxidizing atmosphere after the metal thin film is formed.
It was found that the peeling strength was further improved by carrying out the heat treatment at the above temperature, and the present invention was completed.
【0008】すなわち本発明は、ポリイミドフィルムの
少なくとも一方の面にプラズマ処理を行った後に金属薄
膜を形成したフレキシブル回路基板であり、当該プラズ
マ中に酸素を含有し,プラズマ処理を行った後のポリイ
ミドフィルムの表面粗さが5nmから 100nm迄であるフレ
キシブル回路基板であり、さらに、金属薄膜の成膜時に
ポリイミドフィルムを 150℃から 500℃の温度に加熱し
たフレキシブル回路基板であり、金属薄膜の形成後に非
酸化性の雰囲気においてポリイミドフィルムを150℃か
ら 500℃の温度で熱処理を行うことを特徴とするフレキ
シブル回路基板である。That is, the present invention is a flexible circuit board in which a metal thin film is formed after plasma treatment is performed on at least one surface of a polyimide film, wherein the plasma contains oxygen and the polyimide after the plasma treatment is performed. A flexible circuit board with a film surface roughness of 5 nm to 100 nm, and a flexible circuit board in which a polyimide film is heated to a temperature of 150 ° C to 500 ° C when a metal thin film is formed. The flexible circuit board is characterized in that a polyimide film is heat-treated at a temperature of 150 ° C to 500 ° C in a non-oxidizing atmosphere.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明においてプラズマ処理とは、ポリイミドフィルム
基材をグロー放電中に曝す工程である。プラズマを発生
させることは、プラズマ発生用電極に、直流または交流
の電圧を印加することにより可能であり、交流の周波数
としては、20Hz〜100MHzを用いることが可能である。特
に、商用電力の周波数である50Hzや60Hz、電波法上使用
が認められている13.56MHzが、利用上好ましい周波数で
ある。しかしながら、この直流も含めたプラズマ発生用
周波数の値は、本発明を実施する上で、何等支障を与え
るものではない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
In the present invention, the plasma treatment is a step of exposing the polyimide film substrate to glow discharge. It is possible to generate plasma by applying a DC or AC voltage to the plasma generating electrode, and it is possible to use an AC frequency of 20 Hz to 100 MHz. In particular, commercial power frequencies of 50 Hz and 60 Hz and 13.56 MHz which is approved for use under the Radio Law are preferred frequencies for use. However, the value of the frequency for plasma generation including this direct current does not hinder the implementation of the present invention.
【0010】プラズマを発生させるための電力は、電力
密度換算において、1mWcm-2〜100Wcm-2を用いる。プラ
ズマ発生用電極としては平行平板型等の電極を用いるこ
とができるが、当業者が容易に理解するところの、DCス
パッタ装置、RFスパッタ装置、DCマグネトロンスパッタ
装置、RFマグネトロンスパッタ装置においても基板を設
置するスパッタターゲットの対抗電極側、すなわち基板
ホルダー側をカソードあるいはアノードとすることによ
っても、容易にプラズマ処理は可能である。しかして酸
素を含有するプラズマを発生させるには、プラズマを発
生させるのに用いるガスとして酸素、酸素と他のガスと
の混合ガス、あるいは分子内に酸素を含有するガスを選
択することにより可能である。酸素との混合に用いられ
るガスとしては三フッ化窒素、四フッ化炭素等のエッチ
ング用ガスが挙げられる。これらのガスの酸素との混合
割合は特に限定されるものではなく、混合ガス中の酸素
の割合が1〜99%の割合で可能であるが、好ましくは、
50〜99%の割合である。また、酸素を含有するガスとし
ては亜酸化窒素、一酸化炭素、二酸化炭素などが上げら
れる。[0010] power for generating plasma, the power density terms used 1mWcm -2 ~100Wcm -2. A parallel plate type electrode or the like can be used as the plasma generating electrode, but it is easily understood by those skilled in the art that the substrate can be used in the DC sputtering device, the RF sputtering device, the DC magnetron sputtering device, and the RF magnetron sputtering device. Plasma treatment can also be easily performed by using the opposite electrode side of the sputter target to be installed, that is, the substrate holder side as the cathode or the anode. Therefore, in order to generate a plasma containing oxygen, it is possible to select oxygen, a mixed gas of oxygen and another gas, or a gas containing oxygen in the molecule as the gas used to generate the plasma. is there. Examples of the gas used for mixing with oxygen include etching gases such as nitrogen trifluoride and carbon tetrafluoride. The mixing ratio of these gases with oxygen is not particularly limited, and the ratio of oxygen in the mixed gas is 1 to 99%, but preferably,
It is a ratio of 50 to 99%. Further, examples of the gas containing oxygen include nitrous oxide, carbon monoxide, carbon dioxide, and the like.
【0011】プラズマ処理時の圧力は特に限定されるも
のではないが、具体的には、大気圧〜10-5Torrの範囲で
ある。プラズマ処理時間については、プラズマ処理時の
電力密度、圧力、プラズマ処理を行う装置の形状、機能
により異なるので、表面粗さが5〜100nm となるように
適宜考慮して決定する。例えば、工業的な生産設備に用
いられるロールツーロール式のスパッタ装置において
は、フィルムの送り速度、プラズマ処理の後の工程で行
う金属薄膜の成膜膜厚、成膜速度等を考慮して適宜選択
する。プラズマ処理後のポリイミドフィルムの表面粗さ
が5nmよりあまり小さい場合には、充分なピール強度の
値が得られず、また、表面粗さが 100nmよりあまり大き
い場合には基材の凹凸が回路形成時の障害となる。表面
粗さが10nmから70nmにおいては一層効果的であり、高い
ピール強度の値が得られる。The pressure during the plasma treatment is not particularly limited, but specifically, it is in the range of atmospheric pressure to 10 -5 Torr. The plasma treatment time varies depending on the power density during plasma treatment, the pressure, the shape and function of the apparatus that performs plasma treatment, and is therefore determined by appropriately considering the surface roughness to be 5 to 100 nm. For example, in a roll-to-roll type sputtering apparatus used in industrial production equipment, the film feed rate, the film thickness of the metal thin film to be performed in the step after the plasma treatment, the film deposition rate, etc. are considered as appropriate. select. If the surface roughness of the polyimide film after plasma treatment is less than 5 nm, a sufficient peel strength value cannot be obtained, and if the surface roughness is greater than 100 nm, unevenness of the base material forms a circuit. Becomes an obstacle to time. When the surface roughness is 10 nm to 70 nm, it is more effective and a high peel strength value is obtained.
【0012】本発明における表面粗さとは、2乗平均粗
さである。本発明において表面粗さの測定は、たとえば
セイコー電子工業製の原子間力顕微鏡(AFM)SFA
300を用いて、走査範囲20μm □、 256ライン、 256
ピクセルの分解能で測定を行ったものとする。The surface roughness in the present invention is the root mean square roughness. In the present invention, the surface roughness is measured, for example, by an atomic force microscope (AFM) SFA manufactured by Seiko Instruments Inc.
Scan range of 20μm □, 256 lines, 256
It is assumed that the measurement is performed at the pixel resolution.
【0013】金属薄膜の形成は、後記するように、一般
的な成膜方法が採用でき、真空蒸着法、スパッタリング
法、CVD法、イオンプレーティング法、イオンクラス
タービーム法等乾式の形成方法を好適に利用することが
できるが、その形成の際のポリイミドフィルムの加熱
は、赤外線ランプヒーターによるポリイミドフィルムの
基板表面側からの加熱、基板ホルダーに組み込まれたs
icヒーター等による基板裏面側からの加熱など当業者
が容易に理解できる方法により行える。For forming the metal thin film, a general film forming method can be adopted as will be described later, and a dry forming method such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, a CVD method, an ion plating method or an ion cluster beam method is preferable. The heating of the polyimide film at the time of its formation is carried out by heating the polyimide film from the substrate surface side with an infrared lamp heater and incorporating it into the substrate holder.
This can be performed by a method that those skilled in the art can easily understand, such as heating from the back surface side of the substrate with an ic heater or the like.
【0014】金属薄膜成膜中および金属薄膜成膜後の加
熱処理時の基板温度は、基板加熱用ヒーターや基板ホル
ダーに付属した熱電対等の当業者が容易に理解できる方
法により可能である。この温度は、基板温度を正確に示
さないことがしばしば有る為予め温度の校正を行うこと
が好ましい。校正を行う方法として、温度により変色す
る塗料を基板に塗布し成膜室内に挿入し、熱電対により
表示される温度との差異を測定する方法が一般的に用い
られる。The substrate temperature during the metal thin film formation and the heat treatment after the metal thin film formation can be controlled by a method easily understood by those skilled in the art, such as a heater for heating the substrate and a thermocouple attached to the substrate holder. Since this temperature often does not accurately indicate the substrate temperature, it is preferable to calibrate the temperature in advance. As a calibration method, a method is generally used in which a paint that changes color with temperature is applied to a substrate, inserted into a film forming chamber, and the difference from the temperature displayed by a thermocouple is measured.
【0015】本発明においては、金属薄膜を成膜時に15
0 ℃〜500 ℃の温度にポリイミドフィルムを加熱した
り、金属薄膜成膜後に非酸化性の雰囲気において150 ℃
〜500℃の温度でポリイミドフィルムの熱処理を行うこ
とが好ましい。金属薄膜の成膜時のポリイミドフィルム
の加熱および金属薄膜成膜後のポリイミドフィルムの熱
処理効果は定かではないが、熱的効果によりポリイミド
フィルム表面の銅−炭素間もしくは銅−酸素間の結合を
促進するためと考えられる。銅薄膜成膜時のポリイミド
フィルムの加熱温度は 150℃〜500 ℃の範囲が好まし
い。 150℃よりあまり低い温度では充分に高いピール強
度は得られず、 500℃よりあまり高い温度ではポリイミ
ドフィルム基材の分解および脆化が問題となる。In the present invention, the metal thin film is formed at the time of film formation.
Heat the polyimide film to a temperature of 0 ° C to 500 ° C, or 150 ° C in a non-oxidizing atmosphere after forming the metal thin film.
It is preferable to heat treat the polyimide film at a temperature of up to 500 ° C. The effect of heating the polyimide film during the formation of the metal thin film and the heat treatment of the polyimide film after forming the metal thin film is not clear, but the thermal effect promotes the copper-carbon or copper-oxygen bond on the polyimide film surface. It is thought to be to do. The heating temperature of the polyimide film when forming the copper thin film is preferably in the range of 150 ° C to 500 ° C. At temperatures lower than 150 ° C, sufficiently high peel strength cannot be obtained, and at temperatures higher than 500 ° C, decomposition and embrittlement of the polyimide film substrate become a problem.
【0016】なお、金属薄膜の成膜後の熱処理について
も金属薄膜成膜時の加熱と基本的に同様な条件、方法に
より容易に行える。その場合、非酸化性の雰囲気におい
て熱処理を行うが、本発明において熱処理を行うための
非酸化性の雰囲気とは、窒素、水素やヘリウム、ネオ
ン、アルゴン、キセノン等の不活性ガス雰囲気あるいは
これらの2種以上のガスの混合雰囲気あるいは真空中で
ある。不活性ガス雰囲気あるいはこれらの2種以上のガ
スの混合雰囲気の圧力は特に限定されるものではない
が、具体的には、10-3torr〜100 気圧、工業的プロセス
の実用性を考えた場合、10-3torr〜10気圧が好ましい値
である。また、真空中とは、当業者が金属の酸化が容易
に進行しないと考えられる減圧状態のことであり、具体
的には、10-3〜10-10torr であり、さらに好ましくは10
-6〜10-10torr である。10-10torr 未満の圧力は技術的
な困難さならびに工業的プロセスを考えた場合、コスト
上の問題により好ましくない。また、熱処理を行う時間
につては熱処理温度に依存するが、高々10分から1時間
で充分である。また、1torr〜大気圧の範囲において
は、ガス導入系とガス排気系を備えた減圧乾燥機を用い
ることが、また、大気圧から100気圧においてはオート
クレーブなどを使用できることは、当業者が容易に理解
できることである。The heat treatment after the formation of the metal thin film can be easily performed under the same conditions and methods as the heating during the metal thin film formation. In that case, the heat treatment is carried out in a non-oxidizing atmosphere, and the non-oxidizing atmosphere for carrying out the heat treatment in the present invention means an inert gas atmosphere such as nitrogen, hydrogen or helium, neon, argon, xenon or the like. It is in a mixed atmosphere of two or more gases or in a vacuum. The pressure of the inert gas atmosphere or the mixed atmosphere of two or more kinds of these gases is not particularly limited, but specifically, 10 -3 torr to 100 atm, when considering the practicality of the industrial process. , 10 −3 torr to 10 atm is a preferable value. Further, the term "in vacuum" refers to a reduced pressure state in which it is considered that metal oxidation does not easily proceed, and specifically, 10 -3 to 10 -10 torr, and more preferably 10
-6 to 10 -10 torr. A pressure of less than 10 -10 torr is not preferable due to cost problems in view of technical difficulty and industrial process. The time for heat treatment depends on the heat treatment temperature, but 10 minutes to 1 hour at most is sufficient. Further, it is easy for those skilled in the art to use a vacuum dryer having a gas introduction system and a gas exhaust system in the range of 1 torr to atmospheric pressure, and to use an autoclave or the like at atmospheric pressure to 100 atmospheric pressure. It is understandable.
【0017】本発明における金属薄膜とは、導電性で回
路に使用しうる金属のものであれば特に限定するもので
はないが、好ましくは銅薄膜である。銅以外にはニッケ
ル、チタン、コバルト、モリブテン、アルミ、タングス
テン、銅−シリコン、合金なども好適に使用しうる。こ
れは代表的な回路形成用の材料である。以下、銅薄膜を
例としてて更に詳しく述べると、好ましくは純度 99.99
%以上の銅が用いられる。銅薄膜は 100nm以上の膜厚に
形成されるが、本発明はフレキシブル回路基板であり、
そのままで用いられるよりもメッキ工程、半田工程を経
て回路が形成される。これらの後工程のことを考慮する
と回路加工を容易にするためには膜厚は200nm 以上であ
ることが望ましい。The metal thin film in the present invention is not particularly limited as long as it is a metal that is conductive and can be used in a circuit, but is preferably a copper thin film. Other than copper, nickel, titanium, cobalt, molybdenum, aluminum, tungsten, copper-silicon, alloys and the like can be preferably used. This is a typical circuit forming material. The copper thin film will be described in more detail below.
% Copper is used. Although the copper thin film is formed to a film thickness of 100 nm or more, the present invention is a flexible circuit board,
A circuit is formed through a plating process and a soldering process rather than being used as it is. Taking these post-processes into consideration, the film thickness is preferably 200 nm or more in order to facilitate circuit processing.
【0018】金属薄膜の形成は、真空蒸着法、スパッタ
リング法、CVD法、イオンプレーティング法、イオン
クラスタービーム法等乾式の形成方法を好適に利用する
ことができる。薄膜の接着性や薄膜の制御性に優れたス
パッタリング法が特に用いるに好ましい方法である。ス
パッタリングの方法において、特に限定される条件はな
い。形成すべき薄膜に対応させて適宜ターゲットを選択
して用いることは当業者の理解するところである。スパ
ッタリングの方法にも限定される条件はなく、DCスパ
ッタ法、DCマグネトロンスパッタ法、RFスパッタ
法、RFマグネトロンスパッタ法、イオンビームスパッ
タ法等の方法が有効に用いられる。For forming the metal thin film, a dry forming method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, a CVD method, an ion plating method or an ion cluster beam method can be preferably used. The sputtering method, which is excellent in the adhesiveness of the thin film and the controllability of the thin film, is a particularly preferable method. There is no particular limitation on the sputtering method. It is understood by those skilled in the art that a target is appropriately selected and used according to the thin film to be formed. The sputtering method is also not limited, and DC sputtering method, DC magnetron sputtering method, RF sputtering method, RF magnetron sputtering method, ion beam sputtering method and the like are effectively used.
【0019】ポリイミドフィルムの膜厚は特に限定され
る条件はないが、通常10μm 〜125μm 程度の膜厚のポ
リイミドフィルムが用途に応じて適宜選択されて用いら
れる。ポリイミドフィルムとして具体的な例を示すと、
カプトン、ユーピレックス、アピカル等の商品名として
市場で入手できるポリイミドフィルムを有効に用いるこ
とができる。さらに、ピロメリット酸無水物、ビフタル
酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、オ
キシジフタル酸無水物、ハイドロフランジフタル酸無水
物等の酸無水物と、メトキシジアミノベンゼン、4,
4’−オキシジアニリン、3,4’−オキシジアニリ
ン、3,3’−オキシジアニリン、ビスジアニリノメタ
ン、3,3’−ジアミノゼンゾフェノン、p,p−アミ
ノフェノキシベンゼン、p,m−アミノフェノキシベン
ゼン、m,p−アミノフェノキシベンゼン、m,m−ア
ミオフェノキシベンゼン、クロル−m−アミノフェノキ
シベンゼン、p−ピリジンアミノフェノキシベンゼン、
m−ピリジンアミノフェノキシベンゼン、p−アミノフ
ェノキシビフェニル、m−アミノフェノキシビフェニ
ル、p−ビスアミノフェノキシベンジスルホン、m−ビ
スアミノフェノキシベンジスルフォンp−ビスアミノフ
ェノキシベンジルケトン、m−ビスアミノフェノキシベ
ンジルケトン、p−ビスアミノフェノキシベンジルヘキ
サフルオロプロパン、m−ビスアミノフェノキシベンジ
ルヘキサフルオロプロパン、m−ビスアミノフェノキシ
ベンジルヘキサフルオロプロパン、p−ビスアミノフェ
ノキシベンジルプロパン、o−ビスアミノフェノキシベ
ンジルプロパン、m−ビスアミノフェノキシベンジルプ
ロパン、p−ジアミノフェノキシベンジルチオエーテ
ル、m−ジアミノフェノキシベンジルチオエーテル、イ
ンダンジアミン、スピロビジアミン、ジケトンジアミン
等のアミンとを反応、イミド化して形成されるポリイミ
ドも本発明に効果的に用いることができる。以下、実施
例により本発明の実施の態様の一例を説明する。The thickness of the polyimide film is not particularly limited, but normally a polyimide film having a thickness of about 10 μm to 125 μm is appropriately selected and used according to the application. As a concrete example of the polyimide film,
A polyimide film that is commercially available under the trade name of Kapton, Upilex, Apical, etc. can be effectively used. Furthermore, acid anhydrides such as pyromellitic acid anhydride, biphthalic acid anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, oxydiphthalic acid anhydride and hydrofurandiphthalic acid anhydride, and methoxydiaminobenzene, 4,
4'-oxydianiline, 3,4'-oxydianiline, 3,3'-oxydianiline, bisdianilinomethane, 3,3'-diaminozenzophenone, p, p-aminophenoxybenzene, p, m-aminophenoxybenzene, m, p-aminophenoxybenzene, m, m-amiophenoxybenzene, chloro-m-aminophenoxybenzene, p-pyridineaminophenoxybenzene,
m-pyridineaminophenoxybenzene, p-aminophenoxybiphenyl, m-aminophenoxybiphenyl, p-bisaminophenoxybenzisulfone, m-bisaminophenoxybenzisulphone p-bisaminophenoxybenzylketone, m-bisaminophenoxybenzylketone, p-bisaminophenoxybenzyl hexafluoropropane, m-bisaminophenoxybenzyl hexafluoropropane, m-bisaminophenoxybenzyl hexafluoropropane, p-bisaminophenoxybenzylpropane, o-bisaminophenoxybenzylpropane, m-bisamino Phenoxybenzyl propane, p-diaminophenoxybenzyl thioether, m-diaminophenoxybenzyl thioether, indandiamine, spin Bijiamin, reacting an amine such as diketone diamines, polyimide formed by imidizing can also be effectively used in the present invention. Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to examples.
【0020】[0020]
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明は以下の実施例になんら制限される
ものではない。 実施例1 ポリイミドフィルムとして膜厚が50μm のカプトンV
(東レデュポン社製)を用い、片面に銅膜を形成した。
プラズマ処理および銅の成膜はバッチ式のRFスパッタ装
置を用いて行った。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples. Example 1 Kapton V having a thickness of 50 μm as a polyimide film
(Toray DuPont) was used to form a copper film on one surface.
Plasma processing and copper film formation were performed using a batch-type RF sputtering device.
【0021】当該ポリイミドフィルムを、スパッタ装置
内の基板ホルダーに設置し、10-5torrの圧力まで真空排
気を行った。酸素をマスフローコントローラーを用いて
10sccmでチャンバー内に導入し、圧力を 1.5×10-2tor
r、RF電力密度1.3Wcm-2で基板ホルダーをカソードとし
てプラズマ処理を10分間行った。なお、あらかじめプラ
ズマ処理を行ったポリイミドフィルムを取り出し表面粗
さの測定を行ったところ、43nmであった。プラズマ処理
後に酸素のチャンバー内への導入を停止し10-5torrの圧
力まで真空排気を行った。アルゴンガスを10sccmでチャ
ンバー内に導入し、圧力を5×10-3torrとして、RF電力
密度2.5Wcm-2で銅ターゲット電極をカソードとして銅の
成膜を10分間行い、プラズマ処理を行った当該ポリイミ
ドフィルム上に膜厚 250nmの銅薄膜を形成した。次に、
当該銅薄膜の上に銅の電解メッキを施すことにより回路
用の銅膜の厚みを35μm とした。このようにして作製さ
れたフレキシブル回路基板の90度ピール強度を測定した
ところ、1.2kg/cmの値を示し、銅のポリイミドに対する
高い接着性が示された。The polyimide film was placed on a substrate holder in a sputtering apparatus and evacuated to a pressure of 10 -5 torr. Oxygen using mass flow controller
Introduced into the chamber at 10sccm, pressure 1.5 × 10 -2 tor
Plasma treatment was performed for 10 minutes at r and RF power density of 1.3 Wcm -2 using the substrate holder as the cathode. The surface roughness of the polyimide film, which had been subjected to plasma treatment in advance, was measured and found to be 43 nm. After the plasma treatment, the introduction of oxygen into the chamber was stopped, and the chamber was evacuated to a pressure of 10 -5 torr. Argon gas was introduced into the chamber at 10 sccm, the pressure was 5 × 10 -3 torr, the RF power density was 2.5 Wcm -2 , the copper target electrode was the cathode, the copper film was formed for 10 minutes, and the plasma treatment was performed. A 250 nm-thick copper thin film was formed on the polyimide film. next,
The thickness of the circuit copper film was set to 35 μm by electrolytically plating copper on the copper thin film. When the 90-degree peel strength of the thus-prepared flexible circuit board was measured, it showed a value of 1.2 kg / cm, indicating high adhesion of copper to polyimide.
【0022】実施例2 プラズマ処理時間を15分とした以外は、実施例1と同様
な条件で試料の作製ならびに試験を行った。プラズマ処
理時間を15分とした場合には、該ポリイミドフィルムの
表面粗さは52nmであった。作製されたフレキシブル回路
基板の90度ピール強度を測定したところ、1.3kg/cmの値
を示し、銅のポリイミドに対する高い接着性が示され
た。Example 2 A sample was prepared and tested under the same conditions as in Example 1 except that the plasma treatment time was 15 minutes. When the plasma treatment time was 15 minutes, the surface roughness of the polyimide film was 52 nm. When the 90 degree peel strength of the produced flexible circuit board was measured, it showed a value of 1.3 kg / cm, indicating high adhesion of copper to polyimide.
【0023】実施例3 プラズマ処理時間を5分とした以外は、実施例1と同様
な条件で試料の作製ならびに試験を行った。プラズマ処
理時間を5分とした場合には、該ポリイミドフィルムの
表面粗さは13nmであった。作製されたフレキシブル回路
基板の90度ピール強度を測定したところ、1.0kg/cmの値
を示し、銅のポリイミドに対する高い接着性が示され
た。Example 3 A sample was prepared and tested under the same conditions as in Example 1 except that the plasma treatment time was 5 minutes. When the plasma treatment time was 5 minutes, the surface roughness of the polyimide film was 13 nm. When the 90 degree peel strength of the produced flexible circuit board was measured, it showed a value of 1.0 kg / cm, indicating high adhesion of copper to polyimide.
【0024】実施例4 ポリイミドフィルムとして膜厚が50μm のカプトンV
(東レデュポン社製)を用い、片面に銅膜を形成した。
プラズマ処理および銅の成膜はバッチ式のRFスパッタ装
置を用いて行った。Example 4 Kapton V having a film thickness of 50 μm as a polyimide film
(Toray DuPont) was used to form a copper film on one surface.
Plasma processing and copper film formation were performed using a batch-type RF sputtering device.
【0025】当該ポリイミドフィルムを、スパッタ装置
内の基板ホルダーに設置し、10-5torrの圧力まで真空排
気を行った。酸素をマスフローコントローラーを用いて
10sccmでチャンバー内に導入し、圧力を 1.5×10-2tor
r、RF電力密度1.3Wcm-2で基板ホルダーをカソードとし
てプラズマ処理を10分間行った。なお、あらかじめプラ
ズマ処理を行ったポリイミドフィルムを取り出し表面粗
さの測定を行ったところ、43nmであった。プラズマ処
理後に酸素のチャンバー内への導入を停止し10-5torrの
圧力まで真空排気を行った。アルゴンガスを10sccmでチ
ャンバー内に導入し、圧力を5×10-3torrとして、RF電
力密度2.5Wcm-2で銅ターゲット電極をカソードとして銅
の成膜を10分間行い、プラズマ処理を行った当該ポリイ
ミドフィルム上に膜厚 250nmの銅薄膜を形成した。The polyimide film was placed on a substrate holder in a sputtering apparatus, and vacuum exhausted to a pressure of 10 -5 torr. Oxygen using mass flow controller
Introduced into the chamber at 10sccm, pressure 1.5 × 10 -2 tor
Plasma treatment was performed for 10 minutes at r and RF power density of 1.3 Wcm -2 using the substrate holder as the cathode. The surface roughness of the polyimide film, which had been subjected to plasma treatment in advance, was measured and found to be 43 nm. After the plasma treatment, the introduction of oxygen into the chamber was stopped, and the chamber was evacuated to a pressure of 10 -5 torr. Argon gas was introduced into the chamber at 10 sccm, the pressure was 5 × 10 -3 torr, the RF power density was 2.5 Wcm -2 , the copper target electrode was the cathode, the copper film was formed for 10 minutes, and the plasma treatment was performed. A 250 nm-thick copper thin film was formed on the polyimide film.
【0026】RF 電力の印加を停止した後、ヒーターに
より該ポリイミドフィルムを加熱し、200℃、アルゴン
ガス雰囲気下、5×10-3torrで1時間熱処理を行った。
次に、当該銅薄膜の上に銅の電解メッキを施すことによ
り回路用の銅膜の厚みを35μmとした。このようにして
作製されたフレキシブル回路基板の90度ピール強度を測
定したところ、1.6kg/cmの値を示した後基材フィルムが
破れ、銅のポリイミドに対する高い接着性が示された。After the application of RF power was stopped, the polyimide film was heated by a heater and heat-treated at 200 ° C. in an argon gas atmosphere at 5 × 10 −3 torr for 1 hour.
Next, electrolytic plating of copper was performed on the copper thin film to make the thickness of the copper film for the circuit 35 μm. When the 90 degree peel strength of the thus-prepared flexible circuit board was measured, it showed a value of 1.6 kg / cm, and then the base film was broken, showing high adhesion of copper to polyimide.
【0027】実施例5 熱処理時の温度を 250℃とした以外は実施例4と同様な
条件で試料の作製ならびに試験を行った。このようにし
て作製されたフレキシブル回路基板の90度ピール強度を
測定したところ、1.6kg/cmの値を示した後基材フィルム
が破れ、銅のポリイミドに対する高い接着性が示され
た。Example 5 A sample was prepared and tested under the same conditions as in Example 4 except that the temperature during the heat treatment was 250 ° C. When the 90 degree peel strength of the thus-prepared flexible circuit board was measured, it showed a value of 1.6 kg / cm, and then the base film was broken, showing high adhesion of copper to polyimide.
【0028】実施例6 熱処理時の温度を 150℃とした以外は実施例4と同様な
条件で試料の作製ならびに試験を行った。このようにし
て作製されたフレキシブル回路基板の90度ピール強度を
測定したところ、1.4kg/cmの値を示し、銅のポリイミド
に対する高い接着性が示された。Example 6 A sample was prepared and tested under the same conditions as in Example 4 except that the temperature during the heat treatment was 150 ° C. When the 90 degree peel strength of the thus-prepared flexible circuit board was measured, it showed a value of 1.4 kg / cm, indicating high adhesion of copper to polyimide.
【0029】実施例7 熱処理時のアルゴンの圧力を1torrとした以外は実施例
4と同様な条件で試料の作製ならびに試験を行った。こ
のようにして作製されたフレキシブル回路基板の90度ピ
ール強度を測定したところ、1.6kg/cmの値を示した後基
材フィルムが破れ、銅のポリイミドに対する高い接着性
が示された。Example 7 A sample was prepared and tested under the same conditions as in Example 4 except that the pressure of argon during the heat treatment was 1 torr. When the 90 degree peel strength of the thus-prepared flexible circuit board was measured, it showed a value of 1.6 kg / cm, and then the base film was broken, showing high adhesion of copper to polyimide.
【0030】実施例8 ポリイミドフィルムとして膜厚が50μm のカプトンV
(東レデュポン社製)を用い、片面に銅膜を形成した。
プラズマ処理および銅の成膜はバッチ式のRFスパッタ装
置を用いて行った。Example 8 Kapton V having a thickness of 50 μm as a polyimide film
(Toray DuPont) was used to form a copper film on one surface.
Plasma processing and copper film formation were performed using a batch-type RF sputtering device.
【0031】当該ポリイミドフィルムを、スパッタ装置
内の基板ホルダーに設置し、10-5torrの圧力まで真空排
気を行った。CF4 および酸素をマスフローコントローラ
ーを用いてそれぞれ10sccmの流量でチャンバー内に導入
し、圧力を 0.1torr、RF電力密度1.3Wcm-2で基板ホルダ
ーをアノードとしてプラズマ処理を30分間行った。The polyimide film was placed on a substrate holder in a sputtering device and evacuated to a pressure of 10 -5 torr. CF 4 and oxygen were introduced into the chamber at a flow rate of 10 sccm using a mass flow controller, plasma treatment was performed for 30 minutes at a pressure of 0.1 torr and an RF power density of 1.3 Wcm -2 with the substrate holder serving as an anode.
【0032】なお、あらかじめこの条件でプラズマ処理
を行ったポリイミドフィルムを取り出し表面粗さの測定
を行ったところ、56nmであった。プラズマ処理後にCF4
および酸素のチャンバー内への導入を停止し10-5torrの
圧力まで真空排気を行った。アルゴンガスを10sccmでチ
ャンバー内に導入し、圧力を5×10-3torrとして、RF電
力密度2.5W/cm2で銅ターゲット電極をカソードとして銅
の成膜を10分間行い、プラズマ処理を行った当該ポリイ
ミドフィルム上に膜厚 250nmの銅薄膜を形成した。次
に、当該銅薄膜の上に銅の電解メッキを施すことにより
回路用の銅膜の厚みを35μm とした。このようにして作
製されたフレキシブル回路基板の90度ピール強度を測定
したところ、1.3kg/cmの値を示し、銅のポリイミドに対
する高い接着性が示された。The surface roughness of the polyimide film, which had been subjected to plasma treatment under these conditions, was measured and found to be 56 nm. CF 4 after plasma treatment
Then, the introduction of oxygen into the chamber was stopped, and the chamber was evacuated to a pressure of 10 -5 torr. Argon gas was introduced into the chamber at 10 sccm, the pressure was set to 5 × 10 −3 torr, RF power density was 2.5 W / cm 2 , and a copper target electrode was used as a cathode to form a copper film for 10 minutes to perform plasma treatment. A 250 nm-thick copper thin film was formed on the polyimide film. Next, the thickness of the circuit copper film was set to 35 μm by electrolytically plating copper on the copper thin film. When the 90-degree peel strength of the thus-prepared flexible circuit board was measured, it showed a value of 1.3 kg / cm, indicating high adhesion of copper to polyimide.
【0033】実施例9 プラズマ処理に用いるガスをNF3 および酸素とした以外
は、実施例8と同様な条件で試料の作製ならびに試験を
行った。プラズマ処理後の該ポリイミドフィルムの表面
粗さは62nmであった。このようにして作製されたフレキ
シブル回路基板の90度ピール強度を測定したところ、1.
2kg/cmの値を示し、銅のポリイミドに対する高い接着性
が示された。Example 9 A sample was prepared and tested under the same conditions as in Example 8 except that NF 3 and oxygen were used as the gas for the plasma treatment. The surface roughness of the polyimide film after the plasma treatment was 62 nm. When the 90 degree peel strength of the flexible circuit board manufactured in this way was measured, 1.
A value of 2 kg / cm was shown, indicating high adhesion of copper to polyimide.
【0034】実施例10 スパッタによる銅薄膜成膜時に赤外線ランプヒーターを
用いてポリイミドフィルムの温度を 220℃とした以外
は、実施例1と同様な条件でフレキシブル回路基板を作
製した。このようにして作製されたフレキシブル回路基
板の90度ピール強度を測定したところ、1.6kg/cmの値を
示した後基材フィルムが破れ、銅のポリイミドに対する
高い接着性が示された。Example 10 A flexible circuit board was prepared under the same conditions as in Example 1 except that the temperature of the polyimide film was set to 220 ° C. by using an infrared lamp heater when forming a copper thin film by sputtering. When the 90 degree peel strength of the thus-prepared flexible circuit board was measured, it showed a value of 1.6 kg / cm, and then the base film was broken, showing high adhesion of copper to polyimide.
【0035】実施例11 プラズマ処理に用いるガスを亜酸化窒素とした以外は、
実施例1と同様な条件で試料の作製ならびに試験を行っ
た。プラズマ処理を行った後の該ポリイミドフィルムの
表面粗さは48nmであった。作製されたフレキシブル回路
基板の90度ピール強度を測定したところ、1.3kg/cmの値
を示し、銅のポリイミドに対する高い接着性が示され
た。Example 11 Except that nitrous oxide was used as a gas for plasma treatment,
A sample was prepared and tested under the same conditions as in Example 1. The surface roughness of the polyimide film after the plasma treatment was 48 nm. When the 90 degree peel strength of the produced flexible circuit board was measured, it showed a value of 1.3 kg / cm, indicating high adhesion of copper to polyimide.
【0036】実施例12 プラズマ処理時間を1分とした以外は、実施例1と同様
な条件で試料の作製ならびに試験を行った。プラズマ処
理時間を1分とした場合には、該ポリイミドフィルムの
表面粗さは8nmであった。作製されたフレキシブル回路
基板の90度ピール強度を測定したところ、1.0kg/cmの値
を示し、銅のポリイミドに対する高い接着性が示され
た。Example 12 A sample was prepared and tested under the same conditions as in Example 1 except that the plasma treatment time was 1 minute. When the plasma treatment time was 1 minute, the surface roughness of the polyimide film was 8 nm. When the 90 degree peel strength of the produced flexible circuit board was measured, it showed a value of 1.0 kg / cm, indicating high adhesion of copper to polyimide.
【0037】実施例13 銅薄膜の成膜を行った後のポリイミドフィルムを加熱す
る際の温度を300℃とした以外は、実施例4と同様な条
件で試料の作製ならびに試験を行った。このようにして
作製されたフレキシブル回路基板の90度ピール強度を測
定したところ、1.5kg/cmの値を示した後基材フィルムが
破れ、銅のポリイミドに対する高い接着性が示された。Example 13 A sample was prepared and tested under the same conditions as in Example 4 except that the temperature for heating the polyimide film after forming the copper thin film was 300 ° C. When the 90 degree peel strength of the thus-prepared flexible circuit board was measured, it showed a value of 1.5 kg / cm, and then the base film broke, showing high adhesion of copper to polyimide.
【0038】実施例14 銅薄膜の成膜を行った後のポリイミドフィルムを加熱す
る際の温度を400℃とした以外は、実施例4と同様な条
件で試料の作製ならびに試験を行った。このようにして
作製されたフレキシブル回路基板の90度ピール強度を測
定したところ、1.4kg/cmの値を示した後基材フィルムが
破れ、銅のポリイミドに対する高い接着性が示された。Example 14 A sample was prepared and tested under the same conditions as in Example 4 except that the temperature for heating the polyimide film after forming the copper thin film was 400 ° C. When the 90 degree peel strength of the thus-prepared flexible circuit board was measured, it showed a value of 1.4 kg / cm and then the base material film broke, showing high adhesion of copper to polyimide.
【0039】実施例15 銅薄膜成膜時のポリイミドフィルムの加熱温度を400℃
とした以外は、実施例10と同様な条件で試料の作製なら
びに試験を行った。このようにして作製されたフレキシ
ブル回路基板の90度ピール強度を測定したところ、1.4k
g/cmの値を示した後基材フィルムが破れ、銅のポリイミ
ドに対する高い接着性が示された。Example 15 The heating temperature of the polyimide film during the copper thin film formation was 400 ° C.
A sample was prepared and tested under the same conditions as in Example 10 except that The 90 degree peel strength of the flexible circuit board manufactured in this way was measured to be 1.4k.
After showing the value of g / cm, the base film was torn and showed high adhesion of copper to polyimide.
【0040】実施例16 スパッタ成膜を行う金属をチタンとし、スパッタターゲ
ットにチタンを用い、成膜時間を18分としてチタン層を
100nm成膜したこと以外は実施例1と同様な条件で試料
の作製ならびに試験を行った。このようにして作製され
たフレキシブル回路基板の90度ピール強度を測定したと
ころ、1.3kg/cmの値を示し銅のポリイミドに対する高い
接着性が示された。Example 16 Titanium was used as the metal for sputtering film formation, titanium was used as the sputtering target, and the titanium layer was formed with a film formation time of 18 minutes.
A sample was prepared and tested under the same conditions as in Example 1 except that a 100 nm film was formed. When the 90-degree peel strength of the thus-prepared flexible circuit board was measured, it showed a value of 1.3 kg / cm, indicating high adhesion of copper to polyimide.
【0041】実施例17 スパッタ成膜を行う金属をニッケルとし、スパッタター
ゲットにニッケルを用い、成膜時間を20分としてニッケ
ル層を300nm成膜したこと以外は実施例1と同様な条件
で試料の作製ならびに試験を行った。このようにして作
製されたフレキシブル回路基板の90度ピール強度を測定
したところ、1.3kg/cmの値を示し銅のポリイミドに対す
る高い接着性が示された。Example 17 A sample was prepared under the same conditions as in Example 1 except that nickel was used as a metal for sputtering film formation, nickel was used as a sputtering target, and a nickel layer was formed to 300 nm with a film formation time of 20 minutes. Fabrication and testing were performed. When the 90-degree peel strength of the thus-prepared flexible circuit board was measured, it showed a value of 1.3 kg / cm, indicating high adhesion of copper to polyimide.
【0042】実施例18 スパッタ成膜を行う金属をモリブデンとし、スパッタタ
ーゲットにモリブデンを用い、成膜時間を20分としてモ
リブデン層を200nm成膜したこと以外は実施例1と同様
な条件で試料の作製ならびに試験を行った。このように
して作製されたフレキシブル回路基板の90度ピール強度
を測定したところ、1.3kg/cmの値を示し銅のポリイミド
に対する高い接着性が示された。Example 18 A sample was prepared under the same conditions as in Example 1 except that molybdenum was used as the metal for sputtering film formation, molybdenum was used as the sputter target, and a molybdenum layer was formed to a thickness of 200 nm with a film formation time of 20 minutes. Fabrication and testing were performed. When the 90-degree peel strength of the thus-prepared flexible circuit board was measured, it showed a value of 1.3 kg / cm, indicating high adhesion of copper to polyimide.
【0043】実施例19 スパッタ成膜を行う金属をコバルトとし、スパッタター
ゲットにコバルトを用い、成膜時間を21分としてコバル
ト層を300nm成膜したこと以外は実施例1と同様な条件
で試料の作製ならびに試験を行った。このようにして作
製されたフレキシブル回路基板の90度ピール強度を測定
したところ、1.4kg/cmの値を示し銅のポリイミドに対す
る高い接着性が示された。Example 19 A sample was prepared under the same conditions as in Example 1 except that cobalt was used as a metal for sputtering film formation, cobalt was used as a sputter target, and a cobalt layer was formed to 300 nm with a film formation time of 21 minutes. Fabrication and testing were performed. When the 90-degree peel strength of the thus-prepared flexible circuit board was measured, it showed a value of 1.4 kg / cm and showed high adhesion of copper to polyimide.
【0044】実施例20 スパッタ成膜を行う金属を銅−シリコン合金(シリコン
1wt%)し、スパッタターゲットに銅−シリコン合金(シ
リコン1wt%)を用い、成膜時間を10分として銅−シリコ
ン合金(シリコン1wt%)を250nm成膜したこと以外は実
施例1と同様な条件で試料の作製ならびに試験を行っ
た。このようにして作製されたフレキシブル回路基板の
90度ピール強度を測定したところ、1.2kg/cmの値を示し
た銅のポリイミドに対する高い接着性が示された。Example 20 A metal for forming a sputter film is a copper-silicon alloy (silicon).
1 wt%), a copper-silicon alloy (silicon 1 wt%) was used as a sputter target, and a copper-silicon alloy (silicon 1 wt%) was deposited to a thickness of 250 nm with a deposition time of 10 minutes. The sample was prepared and tested under the conditions. The flexible circuit board manufactured in this way
When the 90-degree peel strength was measured, copper having a value of 1.2 kg / cm showed high adhesion to polyimide.
【0045】実施例21 スパッタにより銅薄膜の成膜を行った後に、オートクレ
ーブ中、乾燥窒素5気圧350℃で一時間熱処理を行っ
たこと以外は実施例1と同様な条件で試料の作製ならび
に試験を行った。このようにして作製されたフレキシブ
ル回路基板の90度ピール強度を測定したところ、1.7kg/
cmの値を示した後に基材フィルムが破れ、銅のポリイミ
ドに対する高い接着性が示された。Example 21 Preparation and test of a sample under the same conditions as in Example 1 except that after forming a copper thin film by sputtering, heat treatment was performed in an autoclave at 5 atmospheres of dry nitrogen and 350 ° C. for 1 hour. I went. When the 90 degree peel strength of the flexible circuit board manufactured in this way was measured, it was 1.7 kg /
After showing the value of cm, the base film was torn and showed high adhesion of copper to polyimide.
【0046】比較例1 プラズマ処理に用いるガスをアルゴンガスとし、プラズ
マ処理時間を60分とした以外は実施例1と同様な条件で
フレキシブル回路基板の作製および試験を行った。プラ
ズマ処理時間後の該ポリイミドフィルムの表面粗さは19
nmであった。作製されたフレキシブル回路基板の90度ピ
ール強度を測定したところ、0.2kg/cmの値を示し、銅の
ポリイミドに対する高い接着性は示されなかった。Comparative Example 1 A flexible circuit board was prepared and tested under the same conditions as in Example 1 except that the gas used for the plasma treatment was argon gas and the plasma treatment time was 60 minutes. The surface roughness of the polyimide film after the plasma treatment time is 19
was nm. When the 90 degree peel strength of the produced flexible circuit board was measured, it showed a value of 0.2 kg / cm, and did not show high adhesion of copper to polyimide.
【0047】比較例2 ポリイミドフィルムとして膜厚が50μm のカプトンV
(東レデュポン社製)を用い、片面に銅膜を形成した。
プラズマ処理および銅の成膜はバッチ式のRFスパッタ装
置を用いて行った。Comparative Example 2 Kapton V having a thickness of 50 μm as a polyimide film
(Toray DuPont) was used to form a copper film on one surface.
Plasma processing and copper film formation were performed using a batch-type RF sputtering device.
【0048】当該ポリイミドフィルムを、スパッタ装置
内の基板ホルダーに設置し、10-5torrの圧力まで真空排
気を行った。酸素をマスフローコントローラーを用いて
10sccmでチャンバー内に導入し、圧力を 1.5×10-2to
rr、RF電力密度1.3Wcm-2で基板ホルダーをカソードとし
てプラズマ処理を10分間行った。なお、あらかじめプラ
ズマ処理を行ったポリイミドフィルムを取り出し表面粗
さの測定を行ったところ、43nmであった。The polyimide film was placed on a substrate holder in a sputtering device and evacuated to a pressure of 10 -5 torr. Oxygen was introduced into the chamber at 10 sccm using a mass flow controller, and the pressure was 1.5 × 10 -2 to
rr, RF power density was 1.3 Wcm -2 , and plasma treatment was performed for 10 minutes with the substrate holder as the cathode. The surface roughness of the polyimide film, which had been subjected to plasma treatment in advance, was measured and found to be 43 nm.
【0049】プラズマ処理後に酸素のチャンバー内への
導入を停止し10-5torrの圧力まで真空排気を行った。ア
ルゴンガスを10sccmでチャンバー内に導入し、圧力を5
×10 -3torrとして、RF電力密度2.5W/cm2で銅ターゲット
電極をカソードとして銅の成膜を10分間行い、プラズマ
処理を行った当該ポリイミドフィルム上に膜厚 250nmの
銅薄膜を形成した。After the plasma treatment, oxygen was introduced into the chamber.
Installation stopped 10-FiveIt was evacuated to a pressure of torr. A
Lgon gas was introduced into the chamber at 10 sccm and the pressure was adjusted to 5
× 10 -3RF power density of 2.5W / cm as torr2With copper target
Copper is formed for 10 minutes using the electrode as a cathode, and plasma
A film with a thickness of 250 nm is formed on the treated polyimide film.
A copper thin film was formed.
【0050】当該フィルムをRFスパッタ装置より取りだ
し、減圧乾燥機中で1torr、 150℃の条件で一時間熱処
理を行った。減圧操作には、ロータリーポンプを用いて
大気雰囲気、大気圧から1torrへ減圧した。次に、当該
銅薄膜の上に銅の電解メッキを施すことにより回路用の
銅膜の厚みを35μm とした。このようにして銅薄膜を形
成後、非酸化性雰囲気ではない、空気中で熱処理するこ
とにより作製されたフレキシブル回路基板の90度ピール
強度を測定したところ、0.8kg/cmの値を示し、銅のポリ
イミドに対する高い接着性は全く示されなかった。The film was taken out from the RF sputtering apparatus and heat-treated in a vacuum dryer at 1 torr and 150 ° C. for 1 hour. For the depressurization operation, the pressure was reduced from atmospheric pressure to 1 torr using a rotary pump. Next, the thickness of the circuit copper film was set to 35 μm by electrolytically plating copper on the copper thin film. After forming the copper thin film in this way, the 90 degree peel strength of the flexible circuit board prepared by heat treatment in air, which is not in a non-oxidizing atmosphere, was measured and showed a value of 0.8 kg / cm. No high adhesion to the polyimide was shown.
【0051】比較例3 熱処理時に酸素を用いた以外は実施例7と同様な条件で
フレキシブル回路基板の作製および試験を行った。この
ようにして作製されたフレキシブル回路基板の90度ピー
ル強度を測定したところ、0.7kg/cmの値を示し、銅のポ
リイミドに対する高い接着性は示されなかった。Comparative Example 3 A flexible circuit board was prepared and tested under the same conditions as in Example 7 except that oxygen was used during the heat treatment. When the 90 degree peel strength of the thus-prepared flexible circuit board was measured, it showed a value of 0.7 kg / cm, and did not show high adhesion of copper to polyimide.
【0052】比較例4 プラズマ処理を行わずに銅薄膜を成膜したこと以外は,
実施例1と同様な条件でフレキシブル回路基板の作製を
行った。プラズマ処理を行わなかった場合には、ポリイ
ミドフィルムの表面粗さは2nmであった。このようにし
て作製されたフレキシブル回路基板の90度ピール強度を
測定したところ、0.1kg/cmの値を示し、銅のポリイミド
に対する高い接着性は示されなかった。Comparative Example 4 Except that a copper thin film was formed without plasma treatment,
A flexible circuit board was manufactured under the same conditions as in Example 1. When the plasma treatment was not performed, the surface roughness of the polyimide film was 2 nm. When the 90 degree peel strength of the thus-prepared flexible circuit board was measured, it showed a value of 0.1 kg / cm, and did not show high adhesion of copper to polyimide.
【0053】比較例5 プラズマ処理を行わずに銅薄膜を成膜したこと以外は,
実施例10と同様な条件でフレキシブル回路基板の作製
を行った。プラズマ処理を行わなかった場合には、ポリ
イミドフィルムの表面粗さは2nmであった。このように
して作製されたフレキシブル回路基板の90度ピール強度
を測定したところ、0.4kg/cmの値を示し、銅のポリイミ
ドに対する高い接着性は示されなかった。 以上の、実施例および比較例を表1にまとめた。Comparative Example 5 Except that a copper thin film was formed without plasma treatment,
A flexible circuit board was manufactured under the same conditions as in Example 10. When the plasma treatment was not performed, the surface roughness of the polyimide film was 2 nm. When the 90 degree peel strength of the flexible circuit board thus produced was measured, it showed a value of 0.4 kg / cm, and did not show high adhesion of copper to polyimide. The above examples and comparative examples are summarized in Table 1.
【0054】[0054]
【表1】 [Table 1]
【0055】[0055]
【発明の効果】以上の実施例および比較例によって明ら
かにされたように、本発明により作製されたフレキシブ
ル回路基板は、金属薄膜とポリイミド基材の密着性に優
れ、従来作製困難であったピール強度1.0kg/cm以上の値
を容易に得ることが可能であることが分かった。即ち、
本発明は金属薄膜とポリイミドフィルムの密着性に優れ
るフレキシブル回路基板を提供するとともに、金属薄膜
の数10μm 以下の微細加工に優れたフレキシブル回路基
板を提供するものであり、電気、電子および半導体産業
における微細加工を可能にする技術を提供する、極めて
有用な発明である。As is apparent from the above Examples and Comparative Examples, the flexible circuit board manufactured according to the present invention has excellent adhesion between the metal thin film and the polyimide base material, and has been difficult to manufacture in the past. It was found that it is possible to easily obtain a value of strength 1.0 kg / cm or more. That is,
The present invention provides a flexible circuit board having excellent adhesion between a metal thin film and a polyimide film, and also provides a flexible circuit board excellent in microfabrication of a metal thin film of several 10 μm or less, in the electrical, electronic and semiconductor industries. It is an extremely useful invention that provides a technology that enables fine processing.
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C08L 79:00 (72)発明者 福田 信弘 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical display location // C08L 79:00 (72) Inventor Nobuhiro Fukuda 1190 Kasama-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd. Within
Claims (3)
面に、酸素を含むプラズマによりプラズマ処理を行った
後に金属薄膜を形成したフレキシブル回路基板にして、
当該プラズマ処理を行った後のポリイミドフィルムの表
面粗さが5nmから 100nm迄であるフレキシブル回路基
板。1. A flexible circuit board in which a metal thin film is formed on at least one surface of a polyimide film after plasma treatment with plasma containing oxygen.
A flexible circuit board in which the surface roughness of the polyimide film after the plasma treatment is 5 nm to 100 nm.
を 150℃から 500℃の温度に加熱する請求項1に記載の
フレキシブル回路基板。2. The flexible circuit board according to claim 1, wherein the polyimide film is heated to a temperature of 150 ° C. to 500 ° C. when the metal thin film is formed.
おいて 150℃から 500℃の温度でポリイミドフィルムの
熱処理を行う請求項1または2に記載のフレキシブル回
路基板。3. The flexible circuit board according to claim 1, wherein the polyimide film is heat-treated at a temperature of 150 ° C. to 500 ° C. in a non-oxidizing atmosphere after the metal thin film is formed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22052695A JPH0951163A (en) | 1995-05-31 | 1995-08-29 | Flexible circuit board |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13351495 | 1995-05-31 | ||
| JP7-133514 | 1995-05-31 | ||
| JP22052695A JPH0951163A (en) | 1995-05-31 | 1995-08-29 | Flexible circuit board |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0951163A true JPH0951163A (en) | 1997-02-18 |
Family
ID=26467846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22052695A Pending JPH0951163A (en) | 1995-05-31 | 1995-08-29 | Flexible circuit board |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0951163A (en) |
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