機能膜付き金属箔、フレキシブル金属張り積層板、電子部品実装モジュールおよびその製造方法
【課題】粗面化処理することなく、平坦な表面を有する導電性金属箔を用いてなる、有機基材や異方導電フィルムとの密着性を向上させた金属箔部材を提供する。
【解決手段】導電性金属箔１の片面に、絶縁性機能膜２を有する機能膜付き金属箔であって、前記絶縁性機能膜が、一般式（Ｉ）Ｒ１ｎＭ（ＯＲ２）ｍ−ｎ…（Ｉ）（式中、Ｒ１は非加水分解性基、Ｒ２は炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｍはケイ素、チタン、ジルコニウムおよびアルミニウムの中から選ばれる金属原子を示し、ｍは金属原子Ｍの価数で、３または４であり、ｎは、ｍが４の場合は０〜２の整数、ｍが３の場合は０〜１の整数である。）で表される金属アルコキシド化合物を、加水分解−縮合反応してなるＭ−Ｏの繰り返し単位を主骨格とする縮合物を含む塗工液を用いて形成されてなる機能膜付き金属箔である。
【解決手段】導電性金属箔１の片面に、絶縁性機能膜２を有する機能膜付き金属箔であって、前記絶縁性機能膜が、一般式（Ｉ）Ｒ１ｎＭ（ＯＲ２）ｍ−ｎ…（Ｉ）（式中、Ｒ１は非加水分解性基、Ｒ２は炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｍはケイ素、チタン、ジルコニウムおよびアルミニウムの中から選ばれる金属原子を示し、ｍは金属原子Ｍの価数で、３または４であり、ｎは、ｍが４の場合は０〜２の整数、ｍが３の場合は０〜１の整数である。）で表される金属アルコキシド化合物を、加水分解−縮合反応してなるＭ−Ｏの繰り返し単位を主骨格とする縮合物を含む塗工液を用いて形成されてなる機能膜付き金属箔である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能膜付き金属箔、それを用いたフレキシブル金属張り積層板、電子部品実装モジュールおよびその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、熱融着性ポリイミドフィルムなどの絶縁性有機基材上に、金属箔を密着性よく積層することができる機能膜付き金属箔、前記絶縁性有機基材の少なくとも片面に、金属箔が密着性よく積層されてなるフレキシブル金属張り積層板、この金属張り積層板と異方導電フィルムを用いて作製された品質の良好な電子部品実装モジュール、およびこのものを効率よく製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、高度化などの多様化に伴い、フレキシブル配線板の需要が増大している。このフレキシブル配線板は、一般に電気絶縁性フィルムと金属箔を必要により接着剤を介して積層一体化したフレキシブル印刷配線用基板（金属張り積層板）上に回路を作製し、このフレキシブル回路板に、該回路の保護用としてカバーレイを、半硬化状態の接着剤層を介して貼合・硬化させ、一体化してなるものである。
【０００３】
このようなフレキシブル配線板は、屈曲性を有するため、電気機器や電子機器などの配線用として使用されており、この要求特性としては、接着性、耐熱性、耐溶剤性、電気特性、寸法安定性、長期耐熱性などに優れることが挙げられる。
【０００４】
さらに、近年においては、このフレキシブル配線板は、折り畳み型の携帯電話部品のように、繰り返し屈曲、摺動部分の配線に多く使用されるようになり、また、その特徴を活かして、筐体空間への高密度配置のため、そのもの自体の薄さと、使用時における折り曲げなどの信頼性や極狭間隙への組み込みといった要望がますます強くなってきている。したがって、該フレキシブル配線板に対しては、前記の要求特性以外に、それ自体の薄さと共に、折り曲げ特性及び屈曲特性に優れることが要求される。
【０００５】
一方、近年、電子部品の小型化、薄型化、高性能化が進んでおり、それに伴い、高密度実装技術の開発が活発に行われている。この電子部品の高密度実装には回路電極の微細化は必須であり、最小対応回路ピッチが１００μｍ以上である従来のハンダやゴムコネクターでは対応が困難である。このため、分解能に優れた異方導電性の接着剤が多用されるようになってきた。この方法は、例えば液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display；ＬＣＤ）のガラス基板とＴＣＰ（Tape Carrier Package）またはＦＰＣ（Flexible Print Circuit）の微細電極同士を接続する際に、導電性微粒子を所定量含有した接着剤からなる異方導電フィルム（Anisotropic Conductive Film；ＡＣＦ）を対峙させた電極の間に挟み、加熱および加圧を与えることによって両者の電極同士が電気的に接続されると共に、隣接する電極間には絶縁性を付与して、電子部品と電極とが接着固定されるものである。
【０００６】
電子部品のＡＣＦ実装は転写、位置合わせ、圧着の３つのプロセスから成っている。始めに一方の電子部品もしくは基板にＡＣＦを貼り付ける。次にもうひとつの電子部品もしくは基板の電極の位置合わせを行う。最後に１５０℃〜１８０℃程度の加熱と２〜３ＭＰａ程度の加圧を同時に行うことにより接続する電極間のＡＣＦ樹脂が排除され、導電性微粒子が電極間に捕捉されることで、電極が電気的に導通する。その後ＡＣＦ樹脂が硬化することで接続する電極間が物理的に接着される。このとき、樹脂流動、樹脂硬化および電極接続を行う。異方導電性は、向かい合う電極の導通と隣接した電極間の絶縁を導電粒子の直径３〜１０μｍおよびそれを充填する密度を最適化することにより発現する（非特許文献１参照）。
【０００７】
ところで、このようなフレキシブル配線板に用いられるフレキシブル金属張り積層板としては、一般にポリイミドフィルムと銅箔を積層した銅張り積層板（ＣＣＬ）が使用されている。この銅張り積層板においては、銅箔とポリイミドフィルムとの強固な密着性が要求されるために、例えば銅箔表面に対して、粗化処理とバリヤ処理を組み合わせた表面処理、あるいは粗化処理とバリヤ処理と防錆処理を組み合わせた表面処理が施されている（特許文献１参照）。このような表面処理により、銅箔とポリイミドフィルムのアンカー効果により密着性が改善され、また、エッチングにより銅を除去した後にも銅箔の粗面化形状がポリイミドフィルム表面に転写され凹凸形状が形成される。この形状により配線形成後に接着して使用される異方導電フィルムとの密着性もアンカー効果により確保され良好な密着性を示す。
【０００８】
他方で、実際にフレキシブルプリント配線材料として使用する場合、近年、電気信号の高周波化が進められている中で、上記の様な手法による銅箔の粗面化を行う場合、送電信号の遅延が起こり課題となっている。このため、銅箔の表面（ポリイミドフィルムとの界面）を平坦な状態に保ったままで、ポリイミドフィルムとの密着性を確保する必要があるが、この場合は銅箔表面にシランカップリング剤処理などの表面処理を行い、ポリイミドフィルムとの化学的な相互作用を発現させて密着性を向上させる手法が提案されているが、本手法においては銅箔とポリイミドフィルムとの密着性は確保されるが、エッチング処理など施した後の異方導電フィルムとの密着性が充分ではない。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−８６９３６号公報
【非特許文献１】ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＳＴＡＧＥ Ｖｏｌ．７， Ｎｏ．１１ ２００８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、このような事情のもとで、平坦な表面を有する導電性金属箔を用いる場合であっても、絶縁性有機基材や異方導電フィルムとの密着性が良好な金属箔部材、前記絶縁性有機基材の少なくとも片面に、前記金属箔部材が密着性よく積層されてなるフレキシブル金属張り積層板、異方導電フィルムとの密着性などの品質の良好な電子部品実装モジュールおよびこのものを効率よく製造する方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、導電性金属箔の表面に、特定の金属アルコキシド化合物を加水分解−縮合反応させて得られた縮合物を含む塗工液を用いて形成されてなる絶縁性機能膜付き金属箔が、金属箔部材としてその目的に適合し得ること、そして、絶縁性有機基材の少なくとも片面に、上記機能膜付き金属箔を、該機能膜を介して積層することにより、所望のフレキシブル金属張り積層板が得られることを見出した。
【００１２】
さらに、このフレキシブル金属張り積層板と異方導電フィルムを用い、特定の工程を施して電子部品を実装することにより、品質の良好な電子部品実装モジュールが効率よく得られることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【００１３】
すなわち、本発明は、
（１） 導電性金属箔の片面に、絶縁性機能膜を有する機能膜付き金属箔であって、前記絶縁性機能膜が、一般式（Ｉ）
Ｒ１ｎＭ（ＯＲ２）ｍ−ｎ …（Ｉ）
（式中、Ｒ１は非加水分解性基、Ｒ２は炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｍはケイ素、チタン、ジルコニウムおよびアルミニウムの中から選ばれる金属原子を示し、ｍは金属原子Ｍの価数で、３または４であり、ｎは、ｍが４の場合は０〜２の整数、ｍが３の場合は０〜１の整数であり、Ｒ１が複数ある場合、各Ｒ１はたがいに同一であっても異なっていてもよく、ＯＲ２が複数ある場合、各ＯＲ２はたがいに同一であっても異なっていてもよい。）
で表される金属アルコキシド化合物を、加水分解−縮合反応してなるＭ−Ｏの繰り返し単位を主骨格とする縮合物を含む塗工液を用いて形成されてなることを特徴とする、機能膜付き金属箔、
（２） 金属アルコキシドの金属原子Ｍが２種以上である、上記（１）項に記載の機能膜付き金属箔、
（３） 塗工液がさらに絶縁性粒子を含む、上記（１）または（２）項に記載の機能膜付き金属箔、
（４） 導電性金属箔が銅箔である、上記（１）〜（３）項のいずれか１項に記載の機能膜付き金属箔、
（５） 絶縁性有機基材の少なくとも片面に、上記（１）〜（４）項のいずれか１項に記載の機能膜付き金属箔を、該機能膜を介して積層してなることを特徴とする、フレキシブル金属張り積層板、
（６） 絶縁性有機基材が熱融着性ポリイミドフィルムである、上記（５）項に記載のフレキシブル金属張り積層板、
（７） 上記（５）または（６）項に記載のフレキシブル金属張り積層板、および異方導電フィルムを用いて、電子部品を実装してなることを特徴とする、電子部品実装モジュール、および
（８） （ａ）上記（５）または（６）項に記載のフレキシブル金属張り積層板の金属箔にエッチング処理を施して回路パターンを形成し、フレキシブル配線板を作製する工程、（ｂ）前記フレキシブル配線板の回路パターン上に異方導電フィルムを仮圧着する工程、（ｃ）前記異方導電フィルム上に電子部品を載置し、該電子部品の接続端子とフレキシブル配線板における回路パターンの所定の回路とが接続できるように位置合わせをする工程、および（ｄ）加熱加圧処理により、異方導電フィルムのマトリックス樹脂を硬化させて本圧着させる工程、を含むことを特徴とする、電子部品実装モジュールの製造方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、熱融着性ポリイミドなどの絶縁性有機基材上に、金属箔を密着性よく積層することができる機能膜付き金属箔、前記絶縁性有機基材の少なくとも片面に、金属箔が密着性よく積層されてなるフレキシブル金属張り積層板、この金属張り積層板の金属箔部分をパターニング処理したフレキシブル配線板と異方導電フィルムを用いてなる、品質の良好な電子部品実装モジュール、およびこの電子部品実装モジュールを効率よく製造する方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
まず、本発明の機能膜付き金属箔について説明する。
［機能膜付き金属箔］
本発明の機能膜付き金属箔は、導電性金属箔の片面に、絶縁性機能膜を有する機能膜付き金属箔であって、前記絶縁性機能膜が、下記一般式（Ｉ）で表される金属アルコキシド化合物を、加水分解−縮合反応してなるＭ−Ｏの繰り返し単位を主骨格とする縮合物を含む塗工液を用いて形成されてなることを特徴とする。
【００１６】
（導電性金属箔）
本発明の機能膜付き金属箔における導電性金属箔としては、特に制限はなく、従来金属張り積層板に用いられている金属箔の中から、任意のものを適宜選択して使用することができる。
【００１７】
金属箔としては、銅箔、アルミニウム箔等を用いることができるが、回路形成など後工程を考慮すると、銅箔であることが好ましく、ここで用いられる銅箔の種類としては圧延銅箔、電解銅箔等が挙げられ、いずれも使用することができる。
【００１８】
本発明に使用される金属箔の厚さは３〜３５μｍであることが好ましく、より好ましくは、５〜１８μｍである。金属箔の厚さが３μｍより薄いと金属箔の機械的特性が低下するため、作業効率が著しく低下し、３５μｍより厚いとエッチング時に金属エッジをシャープにすることが困難になり、１００μｍ以下のファインパターンの回路作製に際しては、目的の回路ピッチに調整するのが極めて難しくなる。
【００１９】
（塗工液）
本発明の機能膜付き金属箔において、機能膜形成に用いられる塗工液は、一般式（Ｉ）
Ｒ１ｎＭ（ＯＲ２）ｍ−ｎ …（Ｉ）
で表される金属アルコキシド化合物を、加水分解−縮合反応してなるＭ−Ｏの繰り返し単位を主骨格とする縮合物を含む塗工液である。
【００２０】
上記一般式（Ｉ）において、Ｒ１は非加水分解性基、例えば炭素数１〜２０のアルキル基、（メタ）アクリロイルオキシ基、アミノ基若しくはエポキシ基を有する炭素数１〜２０のアルキル基やアルケニル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数６〜２０のアリール基又は炭素数７〜２０のアラルキル基を示す。ここで、炭素数１〜２０のアルキル基としては、炭素数１〜１０のものが好ましく、またこのアルキル基は直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。この他にも、水酸基やチオール、イミダゾールなどの置換基を含む官能基も挙げることが出来る。
【００２１】
このアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。（メタ）アクリロイルオキシ基、アミノ基若しくはエポキシ基を有する炭素数１〜２０のアルキル基としては、上記置換基を有する炭素数１〜１０のアルキル基が好ましく、またこのアルキル基は直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。この置換基を有するアルキル基の例としては、γ−アクリロイルオキシプロピル基、γ−メタクリロイルオキシプロピル基、γ―アミノプロピル基、３−（２−アミノエチルアミノ）プロピル基、３−フェルアミノプロピル基、γ−グリシドキシプロピル基、３，４−エポキシシクロヘキシル基などが挙げられる。炭素数２〜２０のアルケニル基としては、炭素数２〜１０のアルケニル基が好ましく、また、このアルケニル基は直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。このアルケニル基の例としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基、オクテニル基などが挙げられる。炭素数６〜２０のアリール基としては、炭素数６〜１０のものが好ましく、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などが挙げられる。炭素数７〜２０のアラルキル基としては、炭素数７〜１０のものが好ましく、例えばベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基などが挙げられる。
【００２２】
一方、Ｒ２は炭素数１〜６のアルキル基であって、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、その例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。Ｍは珪素、チタン、ジルコニウムおよびアルミニウムの中から選ばれる金属原子を示し、ｍは金属原子Ｍの価数で、３または４であり、ｎは、ｍが４の場合は０〜２の整数、ｍが３の場合は０〜１の整数である。Ｒ１が複数ある場合、各Ｒ１はたがいに同一であってもよいし、異なっていてもよく、またＯＲ２が複数ある場合、各ＯＲ２はたがいに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００２３】
上記一般式（Ｉ）で表されるアルコキシド化合物において、Ｍが４価のチタン、珪素、ジルコニウムであって、ｍが４で、ｎが０〜３の整数である場合のアルコキシド化合物の例としては、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラ−ｎ−プロポキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラ−ｎ−ブトキシチタン、テトライソブトキシチタン、テトラ−sec−ブトキシチタン、テトラ−tert−ブトキシチタン、メチルトリメトキシチタン、メチルトリエトキシチタン、メチルトリプロポキシチタン、メチルトリイソプロポキシチタン、エチルトリメトキシチタン、エチルトリエトキシチタン、プロピルトリエトキシチタン、ブチルトリメトキシチタン、フェニルトリメトキシチタン、フェニルトリエトキシチタン、ビニルトリメトキシチタン、ビニルトリエトキシチタン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシチタン、γ−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシチタン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシチタン、ジメチルジメトキシチタン、メチルフェニルジメトキシチタンなど、および上記化合物におけるチタンを、シランまたはジルコニウムに置き換えた化合物を挙げることができる。
【００２４】
また、上記一般式（Ｉ）で表されるアルコキシド化合物において、Ｍが３価のアルミニウムであって、ｍが３で、ｎが０〜１の整数である場合のアルコキシド化合物の例としては、トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリ−ｎ−プロポキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、トリ−ｎ−ブトキシアルミニウム、トリイソブトキシアルミニウム、トリ−sec−ブトキシアルミニウム、トリ−tert−ブトキシアルミニウム、メチルジメトキシアルミニウム、メチルジエトキシアルミニウム、メチルジプロポキシアルミニウム、エチルジメトキシアルミニウム、エチルジエトキシアルミニウム、プロピルジエトキシアルミニウムなどを挙げることができる。
【００２５】
これらのアルコキシド化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２６】
上記一般式（Ｉ）で表されるアルコキシド化合物の加水分解−縮合反応は、例えばアルコール系、セロソルブ系、ケトン系、エーテル系などの極性溶媒、特に好ましくはイソプロパノール中において、該アルコキシド化合物を、水又は水と塩酸、硫酸、硝酸などの酸、あるいは固体酸としてのカチオン交換樹脂を用い、通常０〜６０℃、好ましくは２０〜４０℃の温度にて加水分解処理し、固体酸を用いた場合には、それを除去したのち、さらに、所望により溶媒を留去または添加することにより行うことができ、上記反応により、Ｍ−Ｏ（Ｍは上記と同じである。）の繰り返し単位を主骨格とする縮合物を所定濃度で含む塗工液を得ることができる。
【００２７】
上記Ｍ−Ｏの繰り返し単位を主骨格とする縮合物は、銅箔などの金属箔に対する接着性に優れると共に、一般式（Ｉ）におけるＯＲ２の加水分解により生じるＯＨ基が残存しているために、ポリイミドフィルムなどの有機基材や、後述の異方導電フィルムにおけるマトリックス樹脂に対する接着性にも優れている。また、一般式（Ｉ）において、ｎが１以上の場合、Ｒ１としてγ−グリシドキシプロピル基や、３，４−エポキシシクロヘキシル基などのエポキシ含有基、γ−アミノプロピル基、３−（２−アミノエチルアミノ）プロピル基や３−フェルアミノプロピル基を用いると、これらの基が該縮合物中に存在するため、ポリイミドフィルムなどの有機基材や異方導電フィルムに対する密着性がさらに向上する。
【００２８】
当該塗工液における上記縮合物の濃度については、金属箔上に塗工可能な濃度であればよく、特に制限はないが、通常５０．０〜０．０５質量％程度、好ましくは３０．０〜０．５質量％である。
【００２９】
＜絶縁性粒子＞
当該塗工液には、金属箔、有機基材、異方導電フィルムなどに対する密着性を向上させる目的で、絶縁性粒子を含有させることができる。
【００３０】
絶縁性粒子としては、アンカー効果による密着性向上の観点から、平均粒径が、好ましくは１０〜２０００ｎｍ、より好ましくは５０〜５００ｎｍの範囲にあるシリカ粒子、チタニア粒子、ジルコニア粒子、アルミナ粒子、酸化亜鉛粒子、酸化イットリウム粒子、酸化セリウム粒子などを用いることができる。上記絶縁性粒子は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、アンカー効果を増大させるために、比較的平均粒径の小さい粒子が凝集した２次粒子を使用しても良い。
【００３１】
このような絶縁性粒子を含む塗工液を、金属箔上に塗工した場合、金属箔上に表面が凹凸形状を有する絶縁性機能膜が形成し、絶縁性有機基材と貼り合せの際にアンカー効果が付与され、密着性よく接合する。また、金属箔と絶縁性有機基材とを熱により圧着する場合、使用する絶縁性有機基材、例えばポリイミドフィルムは表面に熱可塑性樹脂層を有するものが好ましく、熱圧着の際に上記有機基材の表面が可塑化して、金属箔表面に形成された絶縁性機能膜の凹凸粒子が、該有機基材の表面層に埋め込まれる。
【００３２】
後述のように、配線形成するために前記金属箔のエッチング処理を行う際に、埋め込まれた粒子が有機基材表面に凹凸を形成し、この形成された凹凸が、異方導電フィルムを熱圧着する際にアンカー効果として働き、異方導電フィルムと前記有機基材との密着性を向上させる。凝集した２次粒子を使用する場合、形成される凹凸形状が高次構造となりより効果的である。
【００３３】
また、より積極的に絶縁性有機基材面に凹凸構造を形成させるためには、塗工液の塗膜形成成分である、前記加水分解−縮合反応による縮合物として、金属箔エッチング時に該金属箔と同時にエッチングされる材料を採用することができる。これにより、エッチング時に有機基材表面に該粒子による凹凸を形成しやすくなる。
【００３４】
さらに、添加する絶縁性粒子として、金属箔エッチング時に、該金属箔と同時にエッチングされる粒子を使用してもよい。この場合、添加した絶縁性粒子が、金属箔エッチング時に同時に溶解し、粒子形状とは対称となる凹凸が有機基材表面に形成され、アンカー効果として寄与する。
【００３５】
このようなアンカー効果をより良く発揮させるためには、添加する絶縁性粒子は、その平均粒径が、金属箔上に形成された機能膜の厚さよりも大きいものであることが好ましい。
【００３６】
当該塗工液における前記絶縁性粒子の含有量は、アンカー効果などの観点から、前記一般式（Ｉ）で表される金属アルコキシドの加水分解−縮合物１００質量部に対して、通常５〜９００質量部程度、好ましくは２０〜５００質量部である。
【００３７】
当該塗工液を金属箔上に塗工する方法としては特に制限はなく、従来公知の方法、例えばスピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法などにより塗工し、成膜したのち、自然乾燥または加熱乾燥することにより、所望の機能膜を形成することができる。機能膜の厚さは、通常０．０１〜３．００μｍ程度、好ましくは０．０５〜１．００μｍである。
【００３８】
（成分傾斜膜）
本発明の機能膜付き金属箔においては、機能膜として、以下に示すような成分傾斜膜を金属箔上に形成することができる。
【００３９】
この成分傾斜膜は金属箔側が実質上金属酸化物成分であり、その反対側（開放面側）が実質上有機高分子化合物成分であって、両者の含有割合が膜厚方向に連続的に変化する成分傾斜構造を有する機能膜である。
【００４０】
このような成分傾斜膜は、金属箔との密着性が良好であると共に、絶縁性有機基材との密着性および異方導電フィルムとの密着性も良好である。
【００４１】
当該成分傾斜膜は、例えば（Ａ）分子中に加水分解により金属酸化物と結合し得る金属含有基を有する有機高分子化合物と共に、（Ｂ）加水分解により金属酸化物を形成し得る金属含有化合物を加水分解処理してなるコーティング剤を用いて形成させることができる。
【００４２】
前記（Ａ）成分の加水分解性金属含有基を有する有機高分子化合物は、例えば（ａ）加水分解性金属含有基を有するエチレン性不飽和単量体と、（ｂ）金属を含まないエチレン性不飽和単量体を共重合させることにより、得ることができる。
【００４３】
一方、（Ｂ）成分の加水分解により金属酸化物を形成し得る金属含有化合物としては、テトラアルコキシシラン類、テトラアルコキシチタン類、テトラアルコキシジルコニウム類、トリアルコキシアルミニウム類などを挙げることができる。
【００４４】
なお、前記コーティング剤については、特開２０００−３３６２８１号公報に、その詳細が記載されている。
【００４５】
このようにして作製された本発明の機能膜付き金属箔は、以下に示す金属箔が密着性よく積層されてなるフレキシブル金属張り積層板および品質の良好な電子部品実装モジュールを作製するための材料として用いることができる。
【００４６】
［フレキシブル金属張り積層板］
本発明のフレキシブル金属張り積層板（以下、単に金属張り積層板と称することがある。）は、絶縁性有機基材の少なくとも片面に、前述した本発明の機能膜付き金属箔を、該機能膜を介して積層してなることを特徴とする。
【００４７】
（絶縁性有機基材）
本発明の金属張り積層板に用いられる絶縁性有機基材については特に制限はなく、従来金属張り積層板において慣用されている絶縁性有機基材の中から任意のものを適宜選択して用いることができる。このような絶縁性有機基材としては、例えばポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリパラバン酸フィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、アラミドフィルム等が例示され、中でも耐熱性、寸法安定性及び機械特性などの観点からポリイミドフィルムが好ましい。このポリイミドフィルムとしては、表面が熱可塑性である熱融着性ポリイミドフィルムが、本発明の機能膜付き金属箔との密着性の観点から好ましい。
【００４８】
前記ポリイミドフィルム表面の熱可塑性ポリイミドとしては、例えば、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル及び、３，３’−ジアミノベンゾフェノンから選ばれた少なくとも１種のジアミンと、３，３’，４，４’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物から選ばれた少なくとも１種のテトラカルボン酸二無水物から合成されたポリイミドなどを挙げることができる。
【００４９】
本発明の金属張り積層板においては、前記絶縁性有機基材の片面に、前述した本発明の機能膜付き金属箔を、該機能膜を介して積層した構造を有するものであってもよいし、絶縁性有機基材の両面に、それぞれ機能膜付き金属箔を、該機能膜を介して積層した構造を有するものであってもよい。
【００５０】
前記絶縁性有機基材と機能膜付き金属箔との積層は、該絶縁性有機基材の接合面と、機能膜付き金属箔の機能膜とを対面させて、例えば該絶縁性有機基材がポリイミドの場合は、加圧下、１８０〜３５０℃の温度において接合することにより、片面金属張り積層板、または両面金属張り積層板を作製することができる。
【００５１】
図１および図２は、それぞれ本発明のフレキシブル金属張り積層板の異なる例の断面図であって、図１は、片面金属張り積層板の例を示し、図２は、両面金属張り積層板の例を示す。
【００５２】
図１において、片面金属張り積層板１０は、金属箔１と絶縁性有機基材３との間に、機能膜２が介在してなる構造を示している。一方、図２において、両面金属張り積層板２０は、絶縁性有機基材１３の両面に、それぞれ機能膜１２ａおよび１２ｂを介して、金属箔１１ａおよび１１ｂが積層されてなる構造を示している。
【００５３】
なお、本発明の金属張り積層板においては、前述した本発明の機能膜付き金属箔を、該機能膜を介して積層した構造を有するもののほかに、前述した機能膜を有機基材表面側に形成した機能膜付き有機基材を、該機能膜を介して積層した構造を有するものであってもよく、同様の効果が得られる。
【００５４】
このような構造を有する本発明のフレキシブル金属張り積層板は、以下に示す電子部品実装モジュール作製用の材料として用いることができる。
【００５５】
［電子部品実装モジュール、その製造方法］
本発明の電子部品実装モジュールは、前述した本発明のフレキシブル金属張り積層板、および異方導電フィルムを用いて、電子部品を実装してなることを特徴とする。
【００５６】
また、本発明の電子部品実装モジュールの製造方法は、（ａ）前述したフレキシブル金属張り積層板の金属箔にエッチング処理を施して回路パターンを形成し、フレキシブル配線板を作製する工程、（ｂ）前記フレキシブル配線板の回路パターン上に異方導電フィルムを仮圧着する工程、（ｃ）前記異方導電フィルム上に電子部品を載置し、該電子部品の接続端子とフレキシブル配線板における回路パターンの所定の回路とが接続できるように位置合わせをする工程、および（ｄ）加熱加圧処理により、異方導電フィルムのマトリックス樹脂を硬化させて本圧着させる工程、を含むことを特徴とする。
【００５７】
次に、図３は、本発明の電子部品実装モジュールの製造方法の１例を示す工程図であり、前記製造方法について、この図３を参照にして説明する。なお、図３は、フレキシブル金属張り積層板として、片面金属張り積層板を用いた例を示す。
【００５８】
（（ａ）工程）
本発明の電子部品実装モジュールの製造方法において、（ａ）工程は、前述した、金属箔１と絶縁性有機基材３との間に、機能膜２が介在してなる金属張り積層板１０［（ａ）図参照］の金属箔１にエッチング処理を施して、回路パターン１ａを形成しフレキシブル配線板３０を作製する工程である［（ｂ）図参照］。
【００５９】
当該（ａ）工程における金属箔１のエッチング処理方法については特に制限はなく、従来公知の方法を採用することができる。すなわち、まずフォトリソグラフィー技術により、所定のレジストパターンを形成し、次いで、このレジストパターンをマスクとして、金属箔１をエッチング処理して所定の回路パターン１ａを形成すればよい。
【００６０】
（（ｂ）工程）
この（ｂ）工程は、前記（ａ）工程で作製したフレキシブル配線板３０の回路パターン１ａ上に異方導電フィルム４を仮圧着する工程である［（ｃ）図参照］。
【００６１】
＜異方導電フィルム＞
当該（ｂ）工程で用いる異方導電フィルム４に特に制限はなく、従来電子部品をフレキシブル配線板に実装する際に使用されている公知の異方導電フィルムの中から、任意のものを適宜選択して用いることができる。
【００６２】
異方導電フィルム４は、接着剤のマトリックス樹脂６中に、直径３〜１０μｍ程度の大きさの導電粒子５を均一に分散した厚さ１０〜５０μｍ程度のフィルム状接着剤である。導電粒子５としては、ニッケル粒子やそれを金めっきしたもの、プラスチック核体にニッケル／金めっきした粒子などがあり、被着体の種類に応じて選択される。接着剤のマトリックス樹脂６としては、接続抵抗が低く、かつ耐熱性や接続信頼性に優れるエポキシ樹脂が、現在主流を占めている。
【００６３】
適用する導電粒子５の粒径分布は、異方性発現のメカニズムからシャープなほどよく、材質は、例えばプリント基板（ＰＷＢ）との接続にはニッケル粒子を、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）とガラス基板電極との接続には、プラスチック核体にニッケル／金めっきした導電粒子を使用するのが有利である。
【００６４】
この導電粒子に用いる核体の材質はプラスチックの方が接続時に偏平し薄膜電極にダメージを与えることなく、接触面積の大きな接続が出来、且つ導電粒子の変形回復力による電極への密着性により、高い接続信頼性が得られることからシリカ等の固い材質よりも良い。
【００６５】
（（ｃ）工程）
この（ｃ）工程は、異方導電フィルム４上に、電子部品７を載置し、該電子部品７の接続端子８と、フレキシブル配線板における回路パターン１ａの所定の回路とが接続できるように位置合わせをする工程である［（ｄ）図参照］。
【００６６】
（（ｄ）工程）
この（ｄ）工程は、前記（ｃ）工程で位置合わせしたのち、２〜３ＭＰａ程度の加圧下、１５０〜１８０℃程度で加熱加圧処理を行い、異方導電フィルム４のマトリックス樹脂６を硬化させて本圧着させる工程である。
【００６７】
上記の加熱加圧処理の際に、接着剤のマトリックス樹脂６は溶融し流動するので、導電粒子５は加圧された上下の接続端子８と回路パターン１ａ間にトラップされ、マトリックス樹脂は接続端子と回路パターン間のスペース部分に濡れ広がりながら充填する。またマトリックス樹脂は、通常熱硬化性があるので、溶融流動した直後から硬化反応を開始し、増粘、固化し、５〜１０秒間程度の加熱・加圧を行う接続時間で接続プロセスは完了する［（ｅ）図参照］。
【００６８】
接続体は硬化した接着剤によって接着され、接続する電極同士は導電粒子を介して電気的な接続がなされ、隣接する電極間には絶縁性の接着剤が充填されているので絶縁が保持される。
【００６９】
このようにして、品質の良好な電子部品実装モジュール４０を効率よく作製することができる。
【実施例】
【００７０】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、異方導電フィルム（ＡＣＦ）の接着性の評価は、以下に示す方法により行った。
【００７１】
（１）銅張り積層板の作製
銅箔と、熱融着性を有するポリイミドフィルム（宇部興産（株）製「ユーピレックスＶＴ」、厚さ１５μｍ）を重ね合わせてダブルベルトプレス装置（設定温度３３０℃、加圧時間２分）に投入し、銅張積層板を得た。
【００７２】
（２）評価用フィルム基板の作製
上記（１）で得られた銅張積層板を、３５質量％塩化第二鉄水溶液に３０℃で３０分間浸漬して銅箔をエッチング除去し、水洗した。次に日本化学産業（株）製「ＦＬＩＣＫＥＲ−ＭＨ」に３０℃で２０分間浸漬し、３質量％塩酸水溶液でリンス後、水洗して、評価用フィルム基板を得た。
【００７３】
（３）擬似ＡＣＦの作製
エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製「エピコート１００９」）２２．５ｇを、トルエン１３．７５ｇとメチルエチルケトン１３．７５ｇとの混合溶媒に溶解させ、潜在性硬化剤（旭化成（株）製「ＨＸ３９４１ＨＰ」）２２．５ｇとカップリング剤（信越シリコーン社製「ＫＢＭ−４０３」）０．４５ｇを加え、擬似ＡＣＦ前駆体溶液を得た。
【００７４】
離型フィルム（藤森工業（株）製「フィルムバイナ」）上に、擬似ＡＣＦ前駆体溶液を液膜厚み７５μｍとなるように流延し、８０℃の乾燥炉で９分間乾燥した。得られた塗膜を離型フィルムより剥離して、擬似ＡＣＦを得た。
【００７５】
（４）擬似ＡＣＦ圧着サンプルの作製
補強用の銅箔（日鉱金属（株）製「ＢＨＹ−１３Ｈ−Ｔ」、厚さ１８μｍ）のマット面の上に、上記（３）で得た擬似ＡＣＦを、さらにその上に評価用フィルム基板を重ね合わせ、プレス機にて１７０℃、９ＭＰａ、５分の条件で圧着し、擬似ＡＣＦ圧着サンプルを得た。
【００７６】
（５）擬似ＡＣＦ接着強度の測定
上記（４）で得た擬似ＡＣＦ圧着サンプルを、（ａ）初期、（ｂ）リフロー後、（ｃ）ＰＣＴ後の各状態で接着強度を測定した。ここで、（ａ）初期は擬似ＡＣＦ圧着直後の状態であり、（ｂ）リフロー後は最高２５０℃の温度プロファイルの乾燥炉に入れ、取り出して常温に戻した後の状態を指す。（ｃ）ＰＣＴ後は、（ｂ）リフロー後のサンプルをさらに１０５℃／１００％ＲＨのプレッシャークッカー試験機に１２時間投入し、取り出して常温に戻した後の状態を指す。
【００７７】
擬似ＡＣＦ圧着サンプルを２ｍｍ幅に切り、回転ドラム型支持具を備えた引張試験機にセットし、フィルム基板をチャックに挟み９０°方向に引き剥がすことにより、擬似ＡＣＦ接着強度を測定した。
【００７８】
調製例１ 縮合物１溶液の調製
テトライソプロポキシチタン（１７．４１ｇ）をエチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル（４２．６ｇ）に溶解させた。ここに、水（１．２ｇ）、６３質量％濃硝酸（２．８ｇ）及びエチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル（６．０ｇ）を混合した溶液を滴下して、３０℃で４時間縮合反応を行い、縮合物１溶液を調製した。
【００７９】
調製例２ 縮合物２溶液の調製
テトライソプロポキシチタン（７．３１ｇ）及びγ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン（３．９ｇ）をエチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル（５０．８ｇ）に溶解させた。ここに、水（０．８ｇ）及びエチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル（７．３ｇ）を混合した溶液を滴下して、３０℃で４時間縮合反応を行い、縮合物２溶液を調製した。
【００８０】
実施例１ アンカー効果なし
縮合物２溶液（２ｇ）に対し、エチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル（１２ｇ）を混合して塗工液とした。得られた塗工液をマイヤーバー（Ｎｏ．５）で、銅箔（日鉱金属社製「ＢＨＹＡ−１３Ｈ−ＨＡ」、１８μｍ厚）に塗布し、１２０℃、１．５分間オーブンで乾燥した。得られた銅箔を用いて、『ＡＣＦ密着性の評価』に従い密着性の評価を行った。結果を表１に示す。
【００８１】
実施例２ アンカー効果あり
縮合物１溶液（０．６ｇ）、２００ｎｍのシリカ微粒子をメタノールに分散（２５質量％）させた分散液（１．４ｇ）及びエチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル（８．０ｇ）を混合して塗工液とした。得られた塗工液をマイヤーバー（Ｎｏ．７）で銅箔（日鉱金属社製「ＢＨＹＡ−１３Ｈ−ＨＡ」、１８μｍ厚）に塗布し、１２０℃、１．５分間オーブンで乾燥した。得られた銅箔を用いて、『ＡＣＦ密着性の評価』に従い密着性の評価を行った。結果を表１に示す。
【００８２】
実施例３ アンカー効果あり
縮合物２溶液（０．６ｇ）、２００ｎｍのシリカ微粒子をメタノールに分散（２５質量％）させた分散液（１．４ｇ）及びエチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル（８．０ｇ）を混合して塗工液とした。得られた塗工液をマイヤーバー（Ｎｏ．７）で銅箔（日鉱金属社製「ＢＨＹＡ−１３Ｈ−ＨＡ」、１８μｍ厚）に塗布し、１２０℃、１．５分間オーブンで乾燥した。得られた銅箔を用いて、『ＡＣＦ密着性の評価』に従い密着性の評価を行った。結果を表１に示す。
【００８３】
比較例１
表面処理を施していない銅箔（日鉱金属社製「ＢＨＹＡ−１３Ｈ−ＨＡ」、１８μｍ厚）を用いて、『ＡＣＦ密着性の評価』に従い密着性の評価を行った。結果を表１に示す。
【００８４】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の機能膜付き金属箔は、熱融着性ポリイミドフィルムなどの絶縁性有機基材の少なくとも片面に、金属箔が密着性よく積層されてなるフレキシブル金属張り積層板を与えることができ、さらに、この金属張り積層板を用いて、品質の良好な電子部品実装モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明のフレキシブル金属張り積層板の１例を示す断面図である。
【図２】本発明のフレキシブル金属張り積層板の異なる例を示す断面図である。
【図３】本発明の電子部品実装モジュールの製造方法の１例を示す工程図である。
【符号の説明】
【００８７】
１、１１ａ、１１ｂ 金属箔
１ａ 回路パターン
２、１２ａ、１２ｂ 機能膜
３、１３ 絶縁性有機基材
４ 異方導電フィルム
５ 導電粒子
６ マトリックス樹脂
７ 電子部品
８ 接続端子
１０ 片面金属張り積層板
２０ 両面金属張り積層板
３０ フレキシブル配線板
４０ 電子部品実装モジュール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能膜付き金属箔、それを用いたフレキシブル金属張り積層板、電子部品実装モジュールおよびその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、熱融着性ポリイミドフィルムなどの絶縁性有機基材上に、金属箔を密着性よく積層することができる機能膜付き金属箔、前記絶縁性有機基材の少なくとも片面に、金属箔が密着性よく積層されてなるフレキシブル金属張り積層板、この金属張り積層板と異方導電フィルムを用いて作製された品質の良好な電子部品実装モジュール、およびこのものを効率よく製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、高度化などの多様化に伴い、フレキシブル配線板の需要が増大している。このフレキシブル配線板は、一般に電気絶縁性フィルムと金属箔を必要により接着剤を介して積層一体化したフレキシブル印刷配線用基板（金属張り積層板）上に回路を作製し、このフレキシブル回路板に、該回路の保護用としてカバーレイを、半硬化状態の接着剤層を介して貼合・硬化させ、一体化してなるものである。
【０００３】
このようなフレキシブル配線板は、屈曲性を有するため、電気機器や電子機器などの配線用として使用されており、この要求特性としては、接着性、耐熱性、耐溶剤性、電気特性、寸法安定性、長期耐熱性などに優れることが挙げられる。
【０００４】
さらに、近年においては、このフレキシブル配線板は、折り畳み型の携帯電話部品のように、繰り返し屈曲、摺動部分の配線に多く使用されるようになり、また、その特徴を活かして、筐体空間への高密度配置のため、そのもの自体の薄さと、使用時における折り曲げなどの信頼性や極狭間隙への組み込みといった要望がますます強くなってきている。したがって、該フレキシブル配線板に対しては、前記の要求特性以外に、それ自体の薄さと共に、折り曲げ特性及び屈曲特性に優れることが要求される。
【０００５】
一方、近年、電子部品の小型化、薄型化、高性能化が進んでおり、それに伴い、高密度実装技術の開発が活発に行われている。この電子部品の高密度実装には回路電極の微細化は必須であり、最小対応回路ピッチが１００μｍ以上である従来のハンダやゴムコネクターでは対応が困難である。このため、分解能に優れた異方導電性の接着剤が多用されるようになってきた。この方法は、例えば液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display；ＬＣＤ）のガラス基板とＴＣＰ（Tape Carrier Package）またはＦＰＣ（Flexible Print Circuit）の微細電極同士を接続する際に、導電性微粒子を所定量含有した接着剤からなる異方導電フィルム（Anisotropic Conductive Film；ＡＣＦ）を対峙させた電極の間に挟み、加熱および加圧を与えることによって両者の電極同士が電気的に接続されると共に、隣接する電極間には絶縁性を付与して、電子部品と電極とが接着固定されるものである。
【０００６】
電子部品のＡＣＦ実装は転写、位置合わせ、圧着の３つのプロセスから成っている。始めに一方の電子部品もしくは基板にＡＣＦを貼り付ける。次にもうひとつの電子部品もしくは基板の電極の位置合わせを行う。最後に１５０℃〜１８０℃程度の加熱と２〜３ＭＰａ程度の加圧を同時に行うことにより接続する電極間のＡＣＦ樹脂が排除され、導電性微粒子が電極間に捕捉されることで、電極が電気的に導通する。その後ＡＣＦ樹脂が硬化することで接続する電極間が物理的に接着される。このとき、樹脂流動、樹脂硬化および電極接続を行う。異方導電性は、向かい合う電極の導通と隣接した電極間の絶縁を導電粒子の直径３〜１０μｍおよびそれを充填する密度を最適化することにより発現する（非特許文献１参照）。
【０００７】
ところで、このようなフレキシブル配線板に用いられるフレキシブル金属張り積層板としては、一般にポリイミドフィルムと銅箔を積層した銅張り積層板（ＣＣＬ）が使用されている。この銅張り積層板においては、銅箔とポリイミドフィルムとの強固な密着性が要求されるために、例えば銅箔表面に対して、粗化処理とバリヤ処理を組み合わせた表面処理、あるいは粗化処理とバリヤ処理と防錆処理を組み合わせた表面処理が施されている（特許文献１参照）。このような表面処理により、銅箔とポリイミドフィルムのアンカー効果により密着性が改善され、また、エッチングにより銅を除去した後にも銅箔の粗面化形状がポリイミドフィルム表面に転写され凹凸形状が形成される。この形状により配線形成後に接着して使用される異方導電フィルムとの密着性もアンカー効果により確保され良好な密着性を示す。
【０００８】
他方で、実際にフレキシブルプリント配線材料として使用する場合、近年、電気信号の高周波化が進められている中で、上記の様な手法による銅箔の粗面化を行う場合、送電信号の遅延が起こり課題となっている。このため、銅箔の表面（ポリイミドフィルムとの界面）を平坦な状態に保ったままで、ポリイミドフィルムとの密着性を確保する必要があるが、この場合は銅箔表面にシランカップリング剤処理などの表面処理を行い、ポリイミドフィルムとの化学的な相互作用を発現させて密着性を向上させる手法が提案されているが、本手法においては銅箔とポリイミドフィルムとの密着性は確保されるが、エッチング処理など施した後の異方導電フィルムとの密着性が充分ではない。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−８６９３６号公報
【非特許文献１】ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＳＴＡＧＥ Ｖｏｌ．７， Ｎｏ．１１ ２００８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、このような事情のもとで、平坦な表面を有する導電性金属箔を用いる場合であっても、絶縁性有機基材や異方導電フィルムとの密着性が良好な金属箔部材、前記絶縁性有機基材の少なくとも片面に、前記金属箔部材が密着性よく積層されてなるフレキシブル金属張り積層板、異方導電フィルムとの密着性などの品質の良好な電子部品実装モジュールおよびこのものを効率よく製造する方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、導電性金属箔の表面に、特定の金属アルコキシド化合物を加水分解−縮合反応させて得られた縮合物を含む塗工液を用いて形成されてなる絶縁性機能膜付き金属箔が、金属箔部材としてその目的に適合し得ること、そして、絶縁性有機基材の少なくとも片面に、上記機能膜付き金属箔を、該機能膜を介して積層することにより、所望のフレキシブル金属張り積層板が得られることを見出した。
【００１２】
さらに、このフレキシブル金属張り積層板と異方導電フィルムを用い、特定の工程を施して電子部品を実装することにより、品質の良好な電子部品実装モジュールが効率よく得られることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【００１３】
すなわち、本発明は、
（１） 導電性金属箔の片面に、絶縁性機能膜を有する機能膜付き金属箔であって、前記絶縁性機能膜が、一般式（Ｉ）
Ｒ１ｎＭ（ＯＲ２）ｍ−ｎ …（Ｉ）
（式中、Ｒ１は非加水分解性基、Ｒ２は炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｍはケイ素、チタン、ジルコニウムおよびアルミニウムの中から選ばれる金属原子を示し、ｍは金属原子Ｍの価数で、３または４であり、ｎは、ｍが４の場合は０〜２の整数、ｍが３の場合は０〜１の整数であり、Ｒ１が複数ある場合、各Ｒ１はたがいに同一であっても異なっていてもよく、ＯＲ２が複数ある場合、各ＯＲ２はたがいに同一であっても異なっていてもよい。）
で表される金属アルコキシド化合物を、加水分解−縮合反応してなるＭ−Ｏの繰り返し単位を主骨格とする縮合物を含む塗工液を用いて形成されてなることを特徴とする、機能膜付き金属箔、
（２） 金属アルコキシドの金属原子Ｍが２種以上である、上記（１）項に記載の機能膜付き金属箔、
（３） 塗工液がさらに絶縁性粒子を含む、上記（１）または（２）項に記載の機能膜付き金属箔、
（４） 導電性金属箔が銅箔である、上記（１）〜（３）項のいずれか１項に記載の機能膜付き金属箔、
（５） 絶縁性有機基材の少なくとも片面に、上記（１）〜（４）項のいずれか１項に記載の機能膜付き金属箔を、該機能膜を介して積層してなることを特徴とする、フレキシブル金属張り積層板、
（６） 絶縁性有機基材が熱融着性ポリイミドフィルムである、上記（５）項に記載のフレキシブル金属張り積層板、
（７） 上記（５）または（６）項に記載のフレキシブル金属張り積層板、および異方導電フィルムを用いて、電子部品を実装してなることを特徴とする、電子部品実装モジュール、および
（８） （ａ）上記（５）または（６）項に記載のフレキシブル金属張り積層板の金属箔にエッチング処理を施して回路パターンを形成し、フレキシブル配線板を作製する工程、（ｂ）前記フレキシブル配線板の回路パターン上に異方導電フィルムを仮圧着する工程、（ｃ）前記異方導電フィルム上に電子部品を載置し、該電子部品の接続端子とフレキシブル配線板における回路パターンの所定の回路とが接続できるように位置合わせをする工程、および（ｄ）加熱加圧処理により、異方導電フィルムのマトリックス樹脂を硬化させて本圧着させる工程、を含むことを特徴とする、電子部品実装モジュールの製造方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、熱融着性ポリイミドなどの絶縁性有機基材上に、金属箔を密着性よく積層することができる機能膜付き金属箔、前記絶縁性有機基材の少なくとも片面に、金属箔が密着性よく積層されてなるフレキシブル金属張り積層板、この金属張り積層板の金属箔部分をパターニング処理したフレキシブル配線板と異方導電フィルムを用いてなる、品質の良好な電子部品実装モジュール、およびこの電子部品実装モジュールを効率よく製造する方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
まず、本発明の機能膜付き金属箔について説明する。
［機能膜付き金属箔］
本発明の機能膜付き金属箔は、導電性金属箔の片面に、絶縁性機能膜を有する機能膜付き金属箔であって、前記絶縁性機能膜が、下記一般式（Ｉ）で表される金属アルコキシド化合物を、加水分解−縮合反応してなるＭ−Ｏの繰り返し単位を主骨格とする縮合物を含む塗工液を用いて形成されてなることを特徴とする。
【００１６】
（導電性金属箔）
本発明の機能膜付き金属箔における導電性金属箔としては、特に制限はなく、従来金属張り積層板に用いられている金属箔の中から、任意のものを適宜選択して使用することができる。
【００１７】
金属箔としては、銅箔、アルミニウム箔等を用いることができるが、回路形成など後工程を考慮すると、銅箔であることが好ましく、ここで用いられる銅箔の種類としては圧延銅箔、電解銅箔等が挙げられ、いずれも使用することができる。
【００１８】
本発明に使用される金属箔の厚さは３〜３５μｍであることが好ましく、より好ましくは、５〜１８μｍである。金属箔の厚さが３μｍより薄いと金属箔の機械的特性が低下するため、作業効率が著しく低下し、３５μｍより厚いとエッチング時に金属エッジをシャープにすることが困難になり、１００μｍ以下のファインパターンの回路作製に際しては、目的の回路ピッチに調整するのが極めて難しくなる。
【００１９】
（塗工液）
本発明の機能膜付き金属箔において、機能膜形成に用いられる塗工液は、一般式（Ｉ）
Ｒ１ｎＭ（ＯＲ２）ｍ−ｎ …（Ｉ）
で表される金属アルコキシド化合物を、加水分解−縮合反応してなるＭ−Ｏの繰り返し単位を主骨格とする縮合物を含む塗工液である。
【００２０】
上記一般式（Ｉ）において、Ｒ１は非加水分解性基、例えば炭素数１〜２０のアルキル基、（メタ）アクリロイルオキシ基、アミノ基若しくはエポキシ基を有する炭素数１〜２０のアルキル基やアルケニル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数６〜２０のアリール基又は炭素数７〜２０のアラルキル基を示す。ここで、炭素数１〜２０のアルキル基としては、炭素数１〜１０のものが好ましく、またこのアルキル基は直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。この他にも、水酸基やチオール、イミダゾールなどの置換基を含む官能基も挙げることが出来る。
【００２１】
このアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。（メタ）アクリロイルオキシ基、アミノ基若しくはエポキシ基を有する炭素数１〜２０のアルキル基としては、上記置換基を有する炭素数１〜１０のアルキル基が好ましく、またこのアルキル基は直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。この置換基を有するアルキル基の例としては、γ−アクリロイルオキシプロピル基、γ−メタクリロイルオキシプロピル基、γ―アミノプロピル基、３−（２−アミノエチルアミノ）プロピル基、３−フェルアミノプロピル基、γ−グリシドキシプロピル基、３，４−エポキシシクロヘキシル基などが挙げられる。炭素数２〜２０のアルケニル基としては、炭素数２〜１０のアルケニル基が好ましく、また、このアルケニル基は直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。このアルケニル基の例としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基、オクテニル基などが挙げられる。炭素数６〜２０のアリール基としては、炭素数６〜１０のものが好ましく、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などが挙げられる。炭素数７〜２０のアラルキル基としては、炭素数７〜１０のものが好ましく、例えばベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基などが挙げられる。
【００２２】
一方、Ｒ２は炭素数１〜６のアルキル基であって、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、その例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。Ｍは珪素、チタン、ジルコニウムおよびアルミニウムの中から選ばれる金属原子を示し、ｍは金属原子Ｍの価数で、３または４であり、ｎは、ｍが４の場合は０〜２の整数、ｍが３の場合は０〜１の整数である。Ｒ１が複数ある場合、各Ｒ１はたがいに同一であってもよいし、異なっていてもよく、またＯＲ２が複数ある場合、各ＯＲ２はたがいに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００２３】
上記一般式（Ｉ）で表されるアルコキシド化合物において、Ｍが４価のチタン、珪素、ジルコニウムであって、ｍが４で、ｎが０〜３の整数である場合のアルコキシド化合物の例としては、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラ−ｎ−プロポキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラ−ｎ−ブトキシチタン、テトライソブトキシチタン、テトラ−sec−ブトキシチタン、テトラ−tert−ブトキシチタン、メチルトリメトキシチタン、メチルトリエトキシチタン、メチルトリプロポキシチタン、メチルトリイソプロポキシチタン、エチルトリメトキシチタン、エチルトリエトキシチタン、プロピルトリエトキシチタン、ブチルトリメトキシチタン、フェニルトリメトキシチタン、フェニルトリエトキシチタン、ビニルトリメトキシチタン、ビニルトリエトキシチタン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシチタン、γ−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシチタン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシチタン、ジメチルジメトキシチタン、メチルフェニルジメトキシチタンなど、および上記化合物におけるチタンを、シランまたはジルコニウムに置き換えた化合物を挙げることができる。
【００２４】
また、上記一般式（Ｉ）で表されるアルコキシド化合物において、Ｍが３価のアルミニウムであって、ｍが３で、ｎが０〜１の整数である場合のアルコキシド化合物の例としては、トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリ−ｎ−プロポキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、トリ−ｎ−ブトキシアルミニウム、トリイソブトキシアルミニウム、トリ−sec−ブトキシアルミニウム、トリ−tert−ブトキシアルミニウム、メチルジメトキシアルミニウム、メチルジエトキシアルミニウム、メチルジプロポキシアルミニウム、エチルジメトキシアルミニウム、エチルジエトキシアルミニウム、プロピルジエトキシアルミニウムなどを挙げることができる。
【００２５】
これらのアルコキシド化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２６】
上記一般式（Ｉ）で表されるアルコキシド化合物の加水分解−縮合反応は、例えばアルコール系、セロソルブ系、ケトン系、エーテル系などの極性溶媒、特に好ましくはイソプロパノール中において、該アルコキシド化合物を、水又は水と塩酸、硫酸、硝酸などの酸、あるいは固体酸としてのカチオン交換樹脂を用い、通常０〜６０℃、好ましくは２０〜４０℃の温度にて加水分解処理し、固体酸を用いた場合には、それを除去したのち、さらに、所望により溶媒を留去または添加することにより行うことができ、上記反応により、Ｍ−Ｏ（Ｍは上記と同じである。）の繰り返し単位を主骨格とする縮合物を所定濃度で含む塗工液を得ることができる。
【００２７】
上記Ｍ−Ｏの繰り返し単位を主骨格とする縮合物は、銅箔などの金属箔に対する接着性に優れると共に、一般式（Ｉ）におけるＯＲ２の加水分解により生じるＯＨ基が残存しているために、ポリイミドフィルムなどの有機基材や、後述の異方導電フィルムにおけるマトリックス樹脂に対する接着性にも優れている。また、一般式（Ｉ）において、ｎが１以上の場合、Ｒ１としてγ−グリシドキシプロピル基や、３，４−エポキシシクロヘキシル基などのエポキシ含有基、γ−アミノプロピル基、３−（２−アミノエチルアミノ）プロピル基や３−フェルアミノプロピル基を用いると、これらの基が該縮合物中に存在するため、ポリイミドフィルムなどの有機基材や異方導電フィルムに対する密着性がさらに向上する。
【００２８】
当該塗工液における上記縮合物の濃度については、金属箔上に塗工可能な濃度であればよく、特に制限はないが、通常５０．０〜０．０５質量％程度、好ましくは３０．０〜０．５質量％である。
【００２９】
＜絶縁性粒子＞
当該塗工液には、金属箔、有機基材、異方導電フィルムなどに対する密着性を向上させる目的で、絶縁性粒子を含有させることができる。
【００３０】
絶縁性粒子としては、アンカー効果による密着性向上の観点から、平均粒径が、好ましくは１０〜２０００ｎｍ、より好ましくは５０〜５００ｎｍの範囲にあるシリカ粒子、チタニア粒子、ジルコニア粒子、アルミナ粒子、酸化亜鉛粒子、酸化イットリウム粒子、酸化セリウム粒子などを用いることができる。上記絶縁性粒子は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、アンカー効果を増大させるために、比較的平均粒径の小さい粒子が凝集した２次粒子を使用しても良い。
【００３１】
このような絶縁性粒子を含む塗工液を、金属箔上に塗工した場合、金属箔上に表面が凹凸形状を有する絶縁性機能膜が形成し、絶縁性有機基材と貼り合せの際にアンカー効果が付与され、密着性よく接合する。また、金属箔と絶縁性有機基材とを熱により圧着する場合、使用する絶縁性有機基材、例えばポリイミドフィルムは表面に熱可塑性樹脂層を有するものが好ましく、熱圧着の際に上記有機基材の表面が可塑化して、金属箔表面に形成された絶縁性機能膜の凹凸粒子が、該有機基材の表面層に埋め込まれる。
【００３２】
後述のように、配線形成するために前記金属箔のエッチング処理を行う際に、埋め込まれた粒子が有機基材表面に凹凸を形成し、この形成された凹凸が、異方導電フィルムを熱圧着する際にアンカー効果として働き、異方導電フィルムと前記有機基材との密着性を向上させる。凝集した２次粒子を使用する場合、形成される凹凸形状が高次構造となりより効果的である。
【００３３】
また、より積極的に絶縁性有機基材面に凹凸構造を形成させるためには、塗工液の塗膜形成成分である、前記加水分解−縮合反応による縮合物として、金属箔エッチング時に該金属箔と同時にエッチングされる材料を採用することができる。これにより、エッチング時に有機基材表面に該粒子による凹凸を形成しやすくなる。
【００３４】
さらに、添加する絶縁性粒子として、金属箔エッチング時に、該金属箔と同時にエッチングされる粒子を使用してもよい。この場合、添加した絶縁性粒子が、金属箔エッチング時に同時に溶解し、粒子形状とは対称となる凹凸が有機基材表面に形成され、アンカー効果として寄与する。
【００３５】
このようなアンカー効果をより良く発揮させるためには、添加する絶縁性粒子は、その平均粒径が、金属箔上に形成された機能膜の厚さよりも大きいものであることが好ましい。
【００３６】
当該塗工液における前記絶縁性粒子の含有量は、アンカー効果などの観点から、前記一般式（Ｉ）で表される金属アルコキシドの加水分解−縮合物１００質量部に対して、通常５〜９００質量部程度、好ましくは２０〜５００質量部である。
【００３７】
当該塗工液を金属箔上に塗工する方法としては特に制限はなく、従来公知の方法、例えばスピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法などにより塗工し、成膜したのち、自然乾燥または加熱乾燥することにより、所望の機能膜を形成することができる。機能膜の厚さは、通常０．０１〜３．００μｍ程度、好ましくは０．０５〜１．００μｍである。
【００３８】
（成分傾斜膜）
本発明の機能膜付き金属箔においては、機能膜として、以下に示すような成分傾斜膜を金属箔上に形成することができる。
【００３９】
この成分傾斜膜は金属箔側が実質上金属酸化物成分であり、その反対側（開放面側）が実質上有機高分子化合物成分であって、両者の含有割合が膜厚方向に連続的に変化する成分傾斜構造を有する機能膜である。
【００４０】
このような成分傾斜膜は、金属箔との密着性が良好であると共に、絶縁性有機基材との密着性および異方導電フィルムとの密着性も良好である。
【００４１】
当該成分傾斜膜は、例えば（Ａ）分子中に加水分解により金属酸化物と結合し得る金属含有基を有する有機高分子化合物と共に、（Ｂ）加水分解により金属酸化物を形成し得る金属含有化合物を加水分解処理してなるコーティング剤を用いて形成させることができる。
【００４２】
前記（Ａ）成分の加水分解性金属含有基を有する有機高分子化合物は、例えば（ａ）加水分解性金属含有基を有するエチレン性不飽和単量体と、（ｂ）金属を含まないエチレン性不飽和単量体を共重合させることにより、得ることができる。
【００４３】
一方、（Ｂ）成分の加水分解により金属酸化物を形成し得る金属含有化合物としては、テトラアルコキシシラン類、テトラアルコキシチタン類、テトラアルコキシジルコニウム類、トリアルコキシアルミニウム類などを挙げることができる。
【００４４】
なお、前記コーティング剤については、特開２０００−３３６２８１号公報に、その詳細が記載されている。
【００４５】
このようにして作製された本発明の機能膜付き金属箔は、以下に示す金属箔が密着性よく積層されてなるフレキシブル金属張り積層板および品質の良好な電子部品実装モジュールを作製するための材料として用いることができる。
【００４６】
［フレキシブル金属張り積層板］
本発明のフレキシブル金属張り積層板（以下、単に金属張り積層板と称することがある。）は、絶縁性有機基材の少なくとも片面に、前述した本発明の機能膜付き金属箔を、該機能膜を介して積層してなることを特徴とする。
【００４７】
（絶縁性有機基材）
本発明の金属張り積層板に用いられる絶縁性有機基材については特に制限はなく、従来金属張り積層板において慣用されている絶縁性有機基材の中から任意のものを適宜選択して用いることができる。このような絶縁性有機基材としては、例えばポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリパラバン酸フィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、アラミドフィルム等が例示され、中でも耐熱性、寸法安定性及び機械特性などの観点からポリイミドフィルムが好ましい。このポリイミドフィルムとしては、表面が熱可塑性である熱融着性ポリイミドフィルムが、本発明の機能膜付き金属箔との密着性の観点から好ましい。
【００４８】
前記ポリイミドフィルム表面の熱可塑性ポリイミドとしては、例えば、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル及び、３，３’−ジアミノベンゾフェノンから選ばれた少なくとも１種のジアミンと、３，３’，４，４’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物から選ばれた少なくとも１種のテトラカルボン酸二無水物から合成されたポリイミドなどを挙げることができる。
【００４９】
本発明の金属張り積層板においては、前記絶縁性有機基材の片面に、前述した本発明の機能膜付き金属箔を、該機能膜を介して積層した構造を有するものであってもよいし、絶縁性有機基材の両面に、それぞれ機能膜付き金属箔を、該機能膜を介して積層した構造を有するものであってもよい。
【００５０】
前記絶縁性有機基材と機能膜付き金属箔との積層は、該絶縁性有機基材の接合面と、機能膜付き金属箔の機能膜とを対面させて、例えば該絶縁性有機基材がポリイミドの場合は、加圧下、１８０〜３５０℃の温度において接合することにより、片面金属張り積層板、または両面金属張り積層板を作製することができる。
【００５１】
図１および図２は、それぞれ本発明のフレキシブル金属張り積層板の異なる例の断面図であって、図１は、片面金属張り積層板の例を示し、図２は、両面金属張り積層板の例を示す。
【００５２】
図１において、片面金属張り積層板１０は、金属箔１と絶縁性有機基材３との間に、機能膜２が介在してなる構造を示している。一方、図２において、両面金属張り積層板２０は、絶縁性有機基材１３の両面に、それぞれ機能膜１２ａおよび１２ｂを介して、金属箔１１ａおよび１１ｂが積層されてなる構造を示している。
【００５３】
なお、本発明の金属張り積層板においては、前述した本発明の機能膜付き金属箔を、該機能膜を介して積層した構造を有するもののほかに、前述した機能膜を有機基材表面側に形成した機能膜付き有機基材を、該機能膜を介して積層した構造を有するものであってもよく、同様の効果が得られる。
【００５４】
このような構造を有する本発明のフレキシブル金属張り積層板は、以下に示す電子部品実装モジュール作製用の材料として用いることができる。
【００５５】
［電子部品実装モジュール、その製造方法］
本発明の電子部品実装モジュールは、前述した本発明のフレキシブル金属張り積層板、および異方導電フィルムを用いて、電子部品を実装してなることを特徴とする。
【００５６】
また、本発明の電子部品実装モジュールの製造方法は、（ａ）前述したフレキシブル金属張り積層板の金属箔にエッチング処理を施して回路パターンを形成し、フレキシブル配線板を作製する工程、（ｂ）前記フレキシブル配線板の回路パターン上に異方導電フィルムを仮圧着する工程、（ｃ）前記異方導電フィルム上に電子部品を載置し、該電子部品の接続端子とフレキシブル配線板における回路パターンの所定の回路とが接続できるように位置合わせをする工程、および（ｄ）加熱加圧処理により、異方導電フィルムのマトリックス樹脂を硬化させて本圧着させる工程、を含むことを特徴とする。
【００５７】
次に、図３は、本発明の電子部品実装モジュールの製造方法の１例を示す工程図であり、前記製造方法について、この図３を参照にして説明する。なお、図３は、フレキシブル金属張り積層板として、片面金属張り積層板を用いた例を示す。
【００５８】
（（ａ）工程）
本発明の電子部品実装モジュールの製造方法において、（ａ）工程は、前述した、金属箔１と絶縁性有機基材３との間に、機能膜２が介在してなる金属張り積層板１０［（ａ）図参照］の金属箔１にエッチング処理を施して、回路パターン１ａを形成しフレキシブル配線板３０を作製する工程である［（ｂ）図参照］。
【００５９】
当該（ａ）工程における金属箔１のエッチング処理方法については特に制限はなく、従来公知の方法を採用することができる。すなわち、まずフォトリソグラフィー技術により、所定のレジストパターンを形成し、次いで、このレジストパターンをマスクとして、金属箔１をエッチング処理して所定の回路パターン１ａを形成すればよい。
【００６０】
（（ｂ）工程）
この（ｂ）工程は、前記（ａ）工程で作製したフレキシブル配線板３０の回路パターン１ａ上に異方導電フィルム４を仮圧着する工程である［（ｃ）図参照］。
【００６１】
＜異方導電フィルム＞
当該（ｂ）工程で用いる異方導電フィルム４に特に制限はなく、従来電子部品をフレキシブル配線板に実装する際に使用されている公知の異方導電フィルムの中から、任意のものを適宜選択して用いることができる。
【００６２】
異方導電フィルム４は、接着剤のマトリックス樹脂６中に、直径３〜１０μｍ程度の大きさの導電粒子５を均一に分散した厚さ１０〜５０μｍ程度のフィルム状接着剤である。導電粒子５としては、ニッケル粒子やそれを金めっきしたもの、プラスチック核体にニッケル／金めっきした粒子などがあり、被着体の種類に応じて選択される。接着剤のマトリックス樹脂６としては、接続抵抗が低く、かつ耐熱性や接続信頼性に優れるエポキシ樹脂が、現在主流を占めている。
【００６３】
適用する導電粒子５の粒径分布は、異方性発現のメカニズムからシャープなほどよく、材質は、例えばプリント基板（ＰＷＢ）との接続にはニッケル粒子を、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）とガラス基板電極との接続には、プラスチック核体にニッケル／金めっきした導電粒子を使用するのが有利である。
【００６４】
この導電粒子に用いる核体の材質はプラスチックの方が接続時に偏平し薄膜電極にダメージを与えることなく、接触面積の大きな接続が出来、且つ導電粒子の変形回復力による電極への密着性により、高い接続信頼性が得られることからシリカ等の固い材質よりも良い。
【００６５】
（（ｃ）工程）
この（ｃ）工程は、異方導電フィルム４上に、電子部品７を載置し、該電子部品７の接続端子８と、フレキシブル配線板における回路パターン１ａの所定の回路とが接続できるように位置合わせをする工程である［（ｄ）図参照］。
【００６６】
（（ｄ）工程）
この（ｄ）工程は、前記（ｃ）工程で位置合わせしたのち、２〜３ＭＰａ程度の加圧下、１５０〜１８０℃程度で加熱加圧処理を行い、異方導電フィルム４のマトリックス樹脂６を硬化させて本圧着させる工程である。
【００６７】
上記の加熱加圧処理の際に、接着剤のマトリックス樹脂６は溶融し流動するので、導電粒子５は加圧された上下の接続端子８と回路パターン１ａ間にトラップされ、マトリックス樹脂は接続端子と回路パターン間のスペース部分に濡れ広がりながら充填する。またマトリックス樹脂は、通常熱硬化性があるので、溶融流動した直後から硬化反応を開始し、増粘、固化し、５〜１０秒間程度の加熱・加圧を行う接続時間で接続プロセスは完了する［（ｅ）図参照］。
【００６８】
接続体は硬化した接着剤によって接着され、接続する電極同士は導電粒子を介して電気的な接続がなされ、隣接する電極間には絶縁性の接着剤が充填されているので絶縁が保持される。
【００６９】
このようにして、品質の良好な電子部品実装モジュール４０を効率よく作製することができる。
【実施例】
【００７０】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、異方導電フィルム（ＡＣＦ）の接着性の評価は、以下に示す方法により行った。
【００７１】
（１）銅張り積層板の作製
銅箔と、熱融着性を有するポリイミドフィルム（宇部興産（株）製「ユーピレックスＶＴ」、厚さ１５μｍ）を重ね合わせてダブルベルトプレス装置（設定温度３３０℃、加圧時間２分）に投入し、銅張積層板を得た。
【００７２】
（２）評価用フィルム基板の作製
上記（１）で得られた銅張積層板を、３５質量％塩化第二鉄水溶液に３０℃で３０分間浸漬して銅箔をエッチング除去し、水洗した。次に日本化学産業（株）製「ＦＬＩＣＫＥＲ−ＭＨ」に３０℃で２０分間浸漬し、３質量％塩酸水溶液でリンス後、水洗して、評価用フィルム基板を得た。
【００７３】
（３）擬似ＡＣＦの作製
エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製「エピコート１００９」）２２．５ｇを、トルエン１３．７５ｇとメチルエチルケトン１３．７５ｇとの混合溶媒に溶解させ、潜在性硬化剤（旭化成（株）製「ＨＸ３９４１ＨＰ」）２２．５ｇとカップリング剤（信越シリコーン社製「ＫＢＭ−４０３」）０．４５ｇを加え、擬似ＡＣＦ前駆体溶液を得た。
【００７４】
離型フィルム（藤森工業（株）製「フィルムバイナ」）上に、擬似ＡＣＦ前駆体溶液を液膜厚み７５μｍとなるように流延し、８０℃の乾燥炉で９分間乾燥した。得られた塗膜を離型フィルムより剥離して、擬似ＡＣＦを得た。
【００７５】
（４）擬似ＡＣＦ圧着サンプルの作製
補強用の銅箔（日鉱金属（株）製「ＢＨＹ−１３Ｈ−Ｔ」、厚さ１８μｍ）のマット面の上に、上記（３）で得た擬似ＡＣＦを、さらにその上に評価用フィルム基板を重ね合わせ、プレス機にて１７０℃、９ＭＰａ、５分の条件で圧着し、擬似ＡＣＦ圧着サンプルを得た。
【００７６】
（５）擬似ＡＣＦ接着強度の測定
上記（４）で得た擬似ＡＣＦ圧着サンプルを、（ａ）初期、（ｂ）リフロー後、（ｃ）ＰＣＴ後の各状態で接着強度を測定した。ここで、（ａ）初期は擬似ＡＣＦ圧着直後の状態であり、（ｂ）リフロー後は最高２５０℃の温度プロファイルの乾燥炉に入れ、取り出して常温に戻した後の状態を指す。（ｃ）ＰＣＴ後は、（ｂ）リフロー後のサンプルをさらに１０５℃／１００％ＲＨのプレッシャークッカー試験機に１２時間投入し、取り出して常温に戻した後の状態を指す。
【００７７】
擬似ＡＣＦ圧着サンプルを２ｍｍ幅に切り、回転ドラム型支持具を備えた引張試験機にセットし、フィルム基板をチャックに挟み９０°方向に引き剥がすことにより、擬似ＡＣＦ接着強度を測定した。
【００７８】
調製例１ 縮合物１溶液の調製
テトライソプロポキシチタン（１７．４１ｇ）をエチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル（４２．６ｇ）に溶解させた。ここに、水（１．２ｇ）、６３質量％濃硝酸（２．８ｇ）及びエチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル（６．０ｇ）を混合した溶液を滴下して、３０℃で４時間縮合反応を行い、縮合物１溶液を調製した。
【００７９】
調製例２ 縮合物２溶液の調製
テトライソプロポキシチタン（７．３１ｇ）及びγ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン（３．９ｇ）をエチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル（５０．８ｇ）に溶解させた。ここに、水（０．８ｇ）及びエチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル（７．３ｇ）を混合した溶液を滴下して、３０℃で４時間縮合反応を行い、縮合物２溶液を調製した。
【００８０】
実施例１ アンカー効果なし
縮合物２溶液（２ｇ）に対し、エチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル（１２ｇ）を混合して塗工液とした。得られた塗工液をマイヤーバー（Ｎｏ．５）で、銅箔（日鉱金属社製「ＢＨＹＡ−１３Ｈ−ＨＡ」、１８μｍ厚）に塗布し、１２０℃、１．５分間オーブンで乾燥した。得られた銅箔を用いて、『ＡＣＦ密着性の評価』に従い密着性の評価を行った。結果を表１に示す。
【００８１】
実施例２ アンカー効果あり
縮合物１溶液（０．６ｇ）、２００ｎｍのシリカ微粒子をメタノールに分散（２５質量％）させた分散液（１．４ｇ）及びエチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル（８．０ｇ）を混合して塗工液とした。得られた塗工液をマイヤーバー（Ｎｏ．７）で銅箔（日鉱金属社製「ＢＨＹＡ−１３Ｈ−ＨＡ」、１８μｍ厚）に塗布し、１２０℃、１．５分間オーブンで乾燥した。得られた銅箔を用いて、『ＡＣＦ密着性の評価』に従い密着性の評価を行った。結果を表１に示す。
【００８２】
実施例３ アンカー効果あり
縮合物２溶液（０．６ｇ）、２００ｎｍのシリカ微粒子をメタノールに分散（２５質量％）させた分散液（１．４ｇ）及びエチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル（８．０ｇ）を混合して塗工液とした。得られた塗工液をマイヤーバー（Ｎｏ．７）で銅箔（日鉱金属社製「ＢＨＹＡ−１３Ｈ−ＨＡ」、１８μｍ厚）に塗布し、１２０℃、１．５分間オーブンで乾燥した。得られた銅箔を用いて、『ＡＣＦ密着性の評価』に従い密着性の評価を行った。結果を表１に示す。
【００８３】
比較例１
表面処理を施していない銅箔（日鉱金属社製「ＢＨＹＡ−１３Ｈ−ＨＡ」、１８μｍ厚）を用いて、『ＡＣＦ密着性の評価』に従い密着性の評価を行った。結果を表１に示す。
【００８４】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の機能膜付き金属箔は、熱融着性ポリイミドフィルムなどの絶縁性有機基材の少なくとも片面に、金属箔が密着性よく積層されてなるフレキシブル金属張り積層板を与えることができ、さらに、この金属張り積層板を用いて、品質の良好な電子部品実装モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明のフレキシブル金属張り積層板の１例を示す断面図である。
【図２】本発明のフレキシブル金属張り積層板の異なる例を示す断面図である。
【図３】本発明の電子部品実装モジュールの製造方法の１例を示す工程図である。
【符号の説明】
【００８７】
１、１１ａ、１１ｂ 金属箔
１ａ 回路パターン
２、１２ａ、１２ｂ 機能膜
３、１３ 絶縁性有機基材
４ 異方導電フィルム
５ 導電粒子
６ マトリックス樹脂
７ 電子部品
８ 接続端子
１０ 片面金属張り積層板
２０ 両面金属張り積層板
３０ フレキシブル配線板
４０ 電子部品実装モジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性金属箔の片面に、絶縁性機能膜を有する機能膜付き金属箔であって、前記絶縁性機能膜が、一般式（Ｉ）
Ｒ１ｎＭ（ＯＲ２）ｍ−ｎ …（Ｉ）
（式中、Ｒ１は非加水分解性基、Ｒ２は炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｍはケイ素、チタン、ジルコニウムおよびアルミニウムの中から選ばれる金属原子を示し、ｍは金属原子Ｍの価数で、３または４であり、ｎは、ｍが４の場合は０〜２の整数、ｍが３の場合は０〜１の整数であり、Ｒ１が複数ある場合、各Ｒ１はたがいに同一であっても異なっていてもよく、ＯＲ２が複数ある場合、各ＯＲ２はたがいに同一であっても異なっていてもよい。）
で表される金属アルコキシド化合物を、加水分解−縮合反応してなるＭ−Ｏの繰り返し単位を主骨格とする縮合物を含む塗工液を用いて形成されてなることを特徴とする、機能膜付き金属箔。
【請求項２】
金属アルコキシドの金属原子Ｍが２種以上である、請求項１に記載の機能膜付き金属箔。
【請求項３】
塗工液がさらに絶縁性粒子を含む、請求項１または２に記載の機能膜付き金属箔。
【請求項４】
導電性金属箔が銅箔である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の機能膜付き金属箔。
【請求項５】
絶縁性有機基材の少なくとも片面に、請求項１〜４のいずれか１項に記載の機能膜付き金属箔を、該機能膜を介して積層してなることを特徴とする、フレキシブル金属張り積層板。
【請求項６】
絶縁性有機基材が熱融着性ポリイミドフィルムである、請求項５に記載のフレキシブル金属張り積層板。
【請求項７】
請求項５または６に記載のフレキシブル金属張り積層板、および異方導電フィルムを用いて、電子部品を実装してなることを特徴とする、電子部品実装モジュール。
【請求項８】
（ａ）請求項５または６に記載のフレキシブル金属張り積層板の金属箔にエッチング処理を施して回路パターンを形成し、フレキシブル配線板を作製する工程、（ｂ）前記フレキシブル配線板の回路パターン上に異方導電フィルムを仮圧着する工程、（ｃ）前記異方導電フィルム上に電子部品を載置し、該電子部品の接続端子とフレキシブル配線板における回路パターンの所定の回路とが接続できるように位置合わせをする工程、および（ｄ）加熱加圧処理により、異方導電フィルムのマトリックス樹脂を硬化させて本圧着させる工程、を含むことを特徴とする、電子部品実装モジュールの製造方法。
【請求項１】
導電性金属箔の片面に、絶縁性機能膜を有する機能膜付き金属箔であって、前記絶縁性機能膜が、一般式（Ｉ）
Ｒ１ｎＭ（ＯＲ２）ｍ−ｎ …（Ｉ）
（式中、Ｒ１は非加水分解性基、Ｒ２は炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｍはケイ素、チタン、ジルコニウムおよびアルミニウムの中から選ばれる金属原子を示し、ｍは金属原子Ｍの価数で、３または４であり、ｎは、ｍが４の場合は０〜２の整数、ｍが３の場合は０〜１の整数であり、Ｒ１が複数ある場合、各Ｒ１はたがいに同一であっても異なっていてもよく、ＯＲ２が複数ある場合、各ＯＲ２はたがいに同一であっても異なっていてもよい。）
で表される金属アルコキシド化合物を、加水分解−縮合反応してなるＭ−Ｏの繰り返し単位を主骨格とする縮合物を含む塗工液を用いて形成されてなることを特徴とする、機能膜付き金属箔。
【請求項２】
金属アルコキシドの金属原子Ｍが２種以上である、請求項１に記載の機能膜付き金属箔。
【請求項３】
塗工液がさらに絶縁性粒子を含む、請求項１または２に記載の機能膜付き金属箔。
【請求項４】
導電性金属箔が銅箔である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の機能膜付き金属箔。
【請求項５】
絶縁性有機基材の少なくとも片面に、請求項１〜４のいずれか１項に記載の機能膜付き金属箔を、該機能膜を介して積層してなることを特徴とする、フレキシブル金属張り積層板。
【請求項６】
絶縁性有機基材が熱融着性ポリイミドフィルムである、請求項５に記載のフレキシブル金属張り積層板。
【請求項７】
請求項５または６に記載のフレキシブル金属張り積層板、および異方導電フィルムを用いて、電子部品を実装してなることを特徴とする、電子部品実装モジュール。
【請求項８】
（ａ）請求項５または６に記載のフレキシブル金属張り積層板の金属箔にエッチング処理を施して回路パターンを形成し、フレキシブル配線板を作製する工程、（ｂ）前記フレキシブル配線板の回路パターン上に異方導電フィルムを仮圧着する工程、（ｃ）前記異方導電フィルム上に電子部品を載置し、該電子部品の接続端子とフレキシブル配線板における回路パターンの所定の回路とが接続できるように位置合わせをする工程、および（ｄ）加熱加圧処理により、異方導電フィルムのマトリックス樹脂を硬化させて本圧着させる工程、を含むことを特徴とする、電子部品実装モジュールの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１３８４２２（Ｐ２０１０−１３８４２２Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１３０７９（Ｐ２００８−３１３０７９）
【出願日】平成２０年１２月９日（２００８．１２．９）
【出願人】（０００１２００１０）宇部日東化成株式会社 (203)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月９日（２００８．１２．９）
【出願人】（０００１２００１０）宇部日東化成株式会社 (203)
【Ｆターム（参考）】
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