配線用フィルム基板の製造方法、配線用フィルム基板、および配線用フィルム基板の製造装置
【課題】 高周波信号の伝送に好適で、高密度実装可能な、配線用フィルム基板を提供する。
【解決手段】 配線用フィルム基板を製造する配線用フィルム基板の製造方法であって、有機物樹脂からなる有機物フィルム１の表面に無電解めっき法で導体シード層３を形成する導体薄膜形成工程と、この有機物フィルム１と熱可塑性樹脂からなる液晶ポリマーフィルム４とを導体薄膜を挟んで熱圧着する熱圧着工程と、有機物フィルム１を導体シード層３から剥離する剥離工程と有する。
【解決手段】 配線用フィルム基板を製造する配線用フィルム基板の製造方法であって、有機物樹脂からなる有機物フィルム１の表面に無電解めっき法で導体シード層３を形成する導体薄膜形成工程と、この有機物フィルム１と熱可塑性樹脂からなる液晶ポリマーフィルム４とを導体薄膜を挟んで熱圧着する熱圧着工程と、有機物フィルム１を導体シード層３から剥離する剥離工程と有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルプリント基板などの配線用フィルム基板の製造方法等に係り、より詳しくは、例えば、高周波信号の伝送に好適で高密度の実装が可能な配線用フィルム基板の製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特に携帯用機器の普及など、電子回路を内蔵する機器の小型化が進むことに伴い、樹脂フィルムを基板とするフレキシブルプリント配線基板(配線用フィルム基板)が広く用いられるようになってきている。このような小型機器に用いられるフレキシブルプリント配線基板は、配置されるスペースも限られることから、曲げて用いられる場合も多く、その曲率も使用する機器によって定まっていない。また、可動部分に使用される場合もある。
【０００３】
現在、フレキシブルプリント配線基板の基板材料としては、ポリイミドフィルムが広く用いられている。このポリイミドフィルムは、他の有機物や高分子系材料と比べて高い耐熱性(５００℃まで)を有し、また、機械強度や耐化学薬品性の面でも高い性能を備えている。また、誘電率も低く(通常３.２〜３.４)、延性に富み、熱膨張係数にも優れていることから、フレキシブルプリント配線基板の基板材料として有利な点が多い。
【０００４】
図５(ａ)〜(ｄ)は、基板材料としてポリイミドを用い、サブトラクティブ法によって配線パターンを製造する製造方法を説明するための図である。ここでは、まず、図５(ａ)に示すように、ポリイミドのフィルム基板２０１に例えば９μｍの厚さからなる銅箔２０２を張り合わせて、いわゆる銅張積層板を形成する。その後、図５(ｂ)に示すように、この銅箔２０２が張り合わされたポリイミドのフィルム基板２０１にレジスト２０３でパターンニングする。そして、図５(ｃ)に示すようにエッチングで配線パターン２０２Ａを形成し、図５(ｄ)に示すようにレジスト２０３を剥離して、ポリイミドのフィルム基板２０１上に配線パターン２０２Ａを形成している。
【０００５】
ここで、近年の情報化社会の進展に伴い、情報伝達や情報処理の高速化が進み、信号の高周波化が進んだ場合に、基板材料であるポリイミドフィルムは、誘電率が高いことから、高周波における伝送損失が大きくなることが問題となる。
また、上述したサブトラクティブ法によるフレキシブルプリント配線基板の形成では、ポリイミドのフィルム基板２０１に銅箔２０２を張り合わせた銅張積層板を用いることから、エッチングする銅箔の厚みが厚いために、配線のエッジをシャープに形成することができない。また、図５(ｄ)に示すような銅膜表面側の配線幅Ｌ１と基板表面側(接合側)の配線幅Ｌ２において、これらの幅が大きく異なってしまい、微細配線を形成するのが難しいという問題もある。
【０００６】
そこで、次世代のフレキシブルプリント配線基板の基板材料として液晶ポリマーフィルムを用い、セミアディティブ法によってフレキシブルプリント配線基板を形成する方法が検討されている。
図６(ａ)〜(ｅ)は、基板材料として液晶ポリマーフィルムを用いセミアディティブ法によって配線パターンを製造する製造方法を説明するための図である。まず、図６(ａ)に示すように、液晶ポリマーフィルム１０１に薄い導体シード層１０２を形成する。その後、図６(ｂ)に示すように、導体シード層１０２の上にレジスト１０３を形成する。次に、図６(ｃ)に示すように、形成されたレジスト１０３を用いて電気めっき法で配線形成部にのみ銅膜１０４を厚付けしてパターンめっきを行う。その後、図６(ｄ)に示すようにレジスト１０３を除去(剥離)する。そして最後に、図６(ｅ)に示すように、エッチングにより、レジスト１０３が形成されていた非配線部分の導体シード層１０２を除去して配線パターンを形成する。
このようにして形成されたフレキシブルプリント配線基板では、液晶ポリマーフィルム１０１の誘電率が低いことから、高周波における伝送損失を小さくすることができる。また、図６(ａ)〜(ｅ)に示すセミアディティブ法によれば、高密度配線(微細配線)が可能となる。
【０００７】
しかして、このセミアディティブ法では、最後に導体シード層１０２をエッチングで除去しなければならないので、導体シード層１０２は薄いほどよい。しかしながら、銅箔は数μｍ厚程度が薄さの限界といわれているため、導体シード層１０２を銅箔で形成することは好ましくない。
また、この導体シード層１０２の形成方法として、スパッタリング法や無電解めっき法が考えられる。しかしながら、このスパッタリング法は、真空中で製膜しなければならないため製造プロセスが煩雑になり、製造コストが高くなることが問題となる。更に、無電解めっき法は、製造プロセスが簡易でありコストが安くなるという利点があるが、十分な密着強度で液晶ポリマーフィルム１０１にめっき膜を形成することは困難とされている。
【０００８】
公報記載の従来技術として、液晶ポリマーフィルムに無電解めっき法で導体薄膜を形成する際、フィルム表面を粗化することで十分な密着強度を得ようとするものが存在する(例えば、特許文献１参照。)。また、液晶ポリマーフィルムに無電解めっき法で導体薄膜を形成するに際し、無電解めっき法で用いる触媒化処理溶液に工夫を施すことで密着強度を上げようとする技術が存在する(例えば、特許文献２参照。)。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−２２３８０４号公報
【特許文献２】特開２００４−１４３５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この上記各特許文献に提案されている方法によれば、液晶ポリマーフィルムに無電解めっき法で導体薄膜を形成することが可能である。しかしながら、特許文献１に記載の方法では、フィルム表面が粗化されていることで、伝送損失が大きくなってしまい、液晶ポリマーフィルムを用いた利点が低減してしまう。また、特許文献２に記載の技術では、プロセスが煩雑となり、処理時間が長くなるという問題があった。
【００１１】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、高周波信号の伝送に好適で、高密度実装可能な、配線用フィルム基板を提供し、また、この配線用フィルム基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる目的のもと、本発明は、図６(ａ)に示す配線用フィルム基板を製造する製造方法について鋭意検討を加えてなされた提案である。即ち、本発明が適用される配線用フィルム基板の製造方法では、まず、最初の工程として、少なくとも有機物樹脂からなる第１のフィルム表面に無電解めっき法で導体薄膜を形成する。次の工程では、この第１のフィルムと熱可塑性樹脂からなる第２のフィルムとを導体薄膜を挟んで熱圧着する。この工程を経た後、第１のフィルムを第２のフィルムから剥離する。言い換えると、本発明は、配線用フィルム基板を製造する配線用フィルム基板の製造方法であって、有機物樹脂からなる第１のフィルムの表面に無電解めっき法で導体薄膜を形成する導体薄膜形成工程と、この第１のフィルムと熱可塑性樹脂からなる第２のフィルムとを導体薄膜を挟んで熱圧着する熱圧着工程と、第１のフィルムを導体薄膜から剥離する剥離工程とを含む。
【００１３】
ここで、熱圧着時の温度は、この熱可塑性樹脂からなる第２のフィルムの融点近傍とする。この熱可塑性樹脂は融点以上に加熱されると粘度が大幅に低下し、それ自体が接着剤となり、硬化後に導体薄膜と強く接着する。第１のフィルムは熱圧着時に溶けてはいけない。それ故に、第１のフィルムは熱硬化性樹脂からなっているか、融点が熱圧着時の温度よりも高い熱可塑性樹脂からなっていなければならない。即ち、この熱圧着工程は、熱可塑性樹脂からなる第２のフィルムの融点近傍の温度で熱圧着を行うことを特徴とすることができる。また、この第１のフィルムは、熱硬化性樹脂からなることを特徴とすることができる。更に、この第１のフィルムは熱可塑性樹脂からなり、第１のフィルムの融点は熱圧着工程の熱圧着時の温度よりも高いことを特徴とすることができる。
【００１４】
また、この第１のフィルムの導体薄膜を備える側の表面が滑らかすぎると導体薄膜を良好に形成することができず、表面が粗すぎると導体薄膜の第１のフィルムへの密着強度が大き過ぎるため、熱圧着後に第１のフィルムを良好に剥離することができない。表面粗さを十点平均高さＲｚで表して１００ｎｍ以上２μｍ以下であることが好ましく、５００ｎｍ以上１μｍ以下である場合が更に好ましい。
【００１５】
一方、本発明が適用される配線用フィルム基板は、有機物樹脂からなる第１のフィルムの表面に無電解めっき法で形成され、その後、この第１のフィルムから剥離される導体薄膜と、第１のフィルムが剥離される前に導体薄膜を挟んで熱圧着され、この導体薄膜に接着される第２のフィルムとを有する。ここで、この第２のフィルムは液晶ポリマーフィルムであり、この導体薄膜は、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｎｉ、およびＮｉ合金のうち、少なくとも１つを含む金属薄膜であることを特徴とすることができる。
また、この導体薄膜は、薄すぎると電気めっきによる導体膜の積層が良好に行えず、厚すぎると配線形成時のエッチングプロセスに時間がかかり過ぎてしまう。そこで、この導体薄膜の厚みは３０ｎｍ〜８００ｎｍの間(３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下)が好ましく、１００ｎｍ〜３００ｎｍ(１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下)が更に好ましい。
更に、この導体薄膜は、無電解めっき法により第１のフィルムに形成されるので、導体薄膜と第１のフィルムの界面ではＰｄ、Ｐｔ、Ａｕ、およびＡｇのうち少なくとも一つを含む金属原子が検出されるが、この導体薄膜と第２のフィルムは熱圧着により接着されるので界面に金属触媒が実質的に検出されることはない。
【００１６】
更に他の観点から捉えると、本発明が適用される配線用フィルム基板は、有機物樹脂フィルムと、この有機物樹脂フィルムの表面に無電解めっき法で形成される導体薄膜と、この導体薄膜を挟んで有機物樹脂フィルムと熱圧着され、この導体薄膜に接着される液晶ポリマーフィルムとを有し、その後、有機物樹脂フィルムを剥がして用いられる。
ここで、この有機物樹脂フィルムと導体薄膜との間には、無電解めっきの触媒核となる金属原子が含まれることを特徴とすることができる。また、この液晶ポリマーフィルムと導体薄膜との間には、無電解めっきの触媒核となる金属原子が含まれていないことを特徴とすることができる。
【００１７】
また、本発明は、配線用フィルム基板を製造する配線用フィルム基板の製造装置であって、表面に無電解めっき法で導体薄膜が形成された有機物樹脂からなる第１のフィルムを担持して供給する第１の供給手段と、この第１のフィルムの導体薄膜と重ね合わされる熱可塑性樹脂からなる第２のフィルムを担持して供給する第２の供給手段と、この第１の供給手段から供給される第１のフィルムと、第２の供給手段から供給される第２のフィルムとを導体薄膜を挟んで熱圧着する熱圧着手段と、この熱圧着手段により熱圧着されたフィルム部材から第１のフィルムを剥離する剥離手段とを備えたことを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高周波信号の伝送に好適で、高密度実装可能な、配線用フィルム基板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】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本実施の形態は、図６(ａ)に示すような配線用フィルム基板そのものを提供する技術に関するものである。
図１(ａ)〜(ｃ)は、本実施の形態が適用される配線用フィルム基板の製造方法を説明するための図である。まず、図１(ａ)に示すように、熱硬化性樹脂または融点が高い熱可塑性樹脂からなる有機物フィルム１(第１のフィルム)に、Ｐｄ触媒２を用いて無電解めっき法で、例えば、厚さ２００ｎｍ程度の導体シード層３(導体薄膜)を形成する。Ｐｄ触媒２の代わりに、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇなどの触媒を用いることが可能である。次に、形成された導体シード層３に熱可塑性樹脂である液晶ポリマーフィルム４(第２のフィルム)を重ね、図１(ｂ)に示すように、熱圧着により液晶ポリマーフィルム４を導体シード層３に接着させる。この熱圧着の温度は、液晶ポリマーフィルム４の融点よりも高い。この液晶ポリマーフィルム４の融点よりも高く熱せられ、さらに圧力をかけられることで、液晶ポリマーフィルム４は導体シード層３に十分に接着する。
【００２０】
ここで、有機物フィルム１は、前述のように、熱硬化性樹脂か、または融点が熱圧着時の温度よりも高い熱可塑性樹脂からなっている。そのために、有機物フィルム１は、熱圧着により溶融することはなく、導体シード層３との密着力は強くない。例えば、セロハンテープを有機物フィルム１に貼り、セロハンテープを剥がすと、セロハンテープに有機物フィルム１が貼り付いた状態で有機物フィルム１と導体シード層３とが剥離する程度である。図１(ｃ)では、図１(ｂ)により熱圧着された基板から有機物フィルム１を剥がし、液晶ポリマーフィルム４と導体シード層３とを有する配線用フィルム基板を生成している。
【００２１】
このような製造方法によって形成される結果物としての配線用フィルム基板(図６(ａ)参照)は、図１(ｃ)に示すように、有機物フィルム１が剥がされた状態で取引対象となる。また、図１(ｂ)に示す有機物フィルム１が貼り付いている状態で取引対象とされる場合も考えられる。かかる場合には、図６(ａ)〜(ｅ)に示すような配線パターンを形成する直前に有機物フィルム１を剥がし、配線用フィルム基板を図６(ａ)に示す状態にすることが好ましい。配線パターンを形成する際に有機物フィルム１を剥がすことで、導体シード層３の表面にゴミ等が付着することを防止でき、付着物の洗浄工程などが不要となるという利点もある。
【００２２】
図２は、図１(ｂ)に示す熱圧着工程と図１(ｃ)に示す剥離工程とを実行する熱圧着装置２０を示した構成図である。図２に示す熱圧着装置２０は、導体シード層３がめっき形成された有機物フィルム１を供給する有機物フィルム供給ローラ２１(第１の供給手段)と液晶ポリマーフィルム１を供給する液晶ポリマーフィルム供給ローラ２２(第２の供給手段)とを備えている。また、供給される有機物フィルム１の導体シード層３と液晶ポリマーフィルム４とを熱圧着するための一対の加熱加圧ローラ２３(熱圧着手段)を有している。この加熱加圧ローラ２３の内部には、加熱ヒータ２４が設けられている。更に、熱圧着後の配線用フィルム基板を下流側に搬送する一対の出口ローラ２５を有している。この出口ローラ２５を通過した後、加熱溶融と加圧によって導体シード層３に溶融後に冷却されて導体シード層３に密着した液晶ポリマーフィルム４と、導体シード層３に付着していた有機物フィルム１とが剥離される。剥離された有機物フィルム１は、有機物フィルム回収ローラ２６によって回収される。一方、導体シード層３を有する液晶ポリマーフィルム４は、回収ローラ２７によって回収され、配線用フィルム基板の製品として提供される。この出口ローラ２５、有機物フィルム回収ローラ２６、および回収ローラ２７は、剥離手段として機能する。
【００２３】
図３は、図２に示すような剥離工程を行わずに、導体シード層３に有機物フィルム１が付着した状態で回収ローラによって回収される熱圧着装置３０の構成を示している。図３に示す熱圧着装置３０では、図２に示す有機物フィルム回収ローラ２６と回収ローラ２７とを設ける代わりに、回収ローラ３１が設けられている。この回収ローラ３１によって回収されたフィルムは、そのまま取引対象となり、次工程の配線パターンを形成する際に、不要となる有機物フィルム１が剥がされて使用される。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例により本実施の形態を具体的に説明する。但し、本実施例は、その要旨を超えない限り、本実施の形態を限定するものではない。
〔実施例１〕
図４は、実施例１における製造方法の工程を説明するための図である。まず、ポリイミドフィルム(宇部興産(株)製：ユーピレックス−２５Ｓ)を準備し(ステップ１０１)、このポリイミドフィルム表面に、次のステップ１０２〜ステップ１０７の工程(無電解めっき法)により銅めっき膜を付着させた。
まず、ポリイミドフィルム表面の粗さは、十点平均高さＲｚで表して約１μｍであった。最初に、大気プラズマ照射でフィルム表面を化学的に活性化させた(ステップ１０２)。次に、シランカップリング剤(信越シリコーン社製：ＫＢＭ９０３)に３分間浸漬した後に水洗いした(ステップ１０３)。次にＰｄ触媒付与剤(奥野製薬工業社製：ＯＰＣ−８０キャタリストＭ)に３分間浸漬した後に水洗いした(ステップ１０４)。その後、塩酸に３分間浸漬した後に水洗いした(ステップ１０５)。最後に、３２℃の無電解銅(Ｃｕ)めっき液(奥野製薬工業社製：ＡＴＳアドカッパ−ＩＷ)に１０分間浸漬した後に水洗いし、１００℃大気中で３０分間乾燥させた(ステップ１０６)。このようにして、めっき膜を付着したポリイミドフィルムを形成した(ステップ１０７)。このポリイミドフィルム上に形成されためっき膜の厚みは、ＳＥＭ(Scanning Electron Microscope)観察結果で約２００ｎｍであった。セロハンテープでテープ剥離試験をしたところ、めっき膜はテープに付着してフィルムから剥離した。
【００２５】
次に、図２に示すような熱圧着装置２０で、めっき膜が表面に形成されたポリイミドフィルムと液晶ポリマーフィルム(クラレ社製：ベクスターＯＣ)とを、めっき膜を挟む形で合わせ(ステップ１０８)、熱圧着した(ステップ１０９)。熱圧着時の温度は３００℃、圧力は４０Ｎ/ｃｍとした。その後、ポリイミドフィルムを剥離した(ステップ１１０)。ここでポリイミドフィルムを剥がしたところ、めっき膜はポリイミドフィルムから剥がれて液晶ポリマーフィルムの方へ接着し、めっき膜と液晶ポリマーフィルムの界面でＰｄ触媒は検出されなかった(ＥＳＣＡ(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)による分析)。以上のようにして、液晶ポリマーフィルム(クラレ社製：ベクスターＯＣ)に銅(Ｃｕ)膜を備えためっき膜付着液晶ポリマーフィルムを製造した(ステップ１１１)。
【００２６】
〔実施例２〕
ステップ１０６に示す無電解めっき液として、Ｎｉ−Ｂ系めっき液(奥野製薬工業社製：トップケミアロイＢ−１)を用いた点以外は、実施例１と同様な操作を行い、液晶ポリマーフィルム上にＮｉ−Ｂ薄膜を備えためっき膜付着液晶ポリマーフィルムを形成した。めっき膜の厚みは約２００ｎｍであった(ＳＥＭ観察結果)。めっき膜と液晶ポリマーフィルムの界面でＰｄ触媒は検出されなかった(ＥＳＣＡによる分析)。
【００２７】
〔比較例１〕
第１のフィルムに該当するポリイミドフィルムを用いずに、液晶ポリマーフィルムに実施例１に記載した通りの無電解めっき法の手順で銅膜を備えた。めっき膜の厚みは約２００ｎｍであった(ＳＥＭ観察結果)。ＥＳＣＡによる分析でめっき膜と液晶ポリマーフィルムの界面にＰｄが存在することを確認した。
【００２８】
〔比較例２〕
表面粗さＲｚが５μｍであるポリイミドフィルムに、実施例１と同様の操作で銅膜を形成した。図２に示すような熱圧着装置２０でポリイミドフィルムと液晶ポリマーフィルムとを銅膜を挟む形で熱圧着した。その後、ポリイミドフィルムを剥がしたところ、銅膜がポリイミドフィルムに部分的に残余し、ポリイミドフィルムと銅膜の剥離を良好に行うことができなかった。
【００２９】
〔比較例３〕
ポリイミドフィルムの表面粗さＲｚが３０ｎｍであること以外は実施例１と同様にし、ポリイミドフィルム表面に銅膜形成を試みた。しかしながら、膜はがれが生じて良好な銅膜を形成することができなかった。
【００３０】
〔比較例４〕
液晶ポリマーフィルムに１０μｍ厚の銅箔を熱圧着装置で熱圧着した(銅張積層板)。
〔比較例５〕
無電解めっき法で形成しためっき膜の厚みが５ｎｍであること以外は実施例１と同様である。
〔比較例６〕
無電解めっき法で形成しためっき膜の厚みが３μｍであること以外は実施例１と同様である。
【００３１】
表１に、実施例で得られた試料について行った評価の結果をまとめた。
【表１】
【００３２】
比較例２では、ポリイミドフィルムの表面が荒すぎ(Ｒｚで５μｍ)、ポリイミドフィルムと銅膜の剥離が良好に行えなかったために、めっき膜である導体シード層を液晶ポリマーフィルムに形成することができなかった。比較例３では、ポリイミドフィルムの表面が滑らか過ぎる(Ｒｚで３０ｎｍ)ために銅膜の形成を良好に行えなかった。以上による考察として、ポリイミドフィルムの導体薄膜を備える側の表面が滑らか過ぎず良好にめっき膜を形成する程度として、Ｒｚで１００ｎｍ以上が好ましく、更に好ましくはＲｚで５００ｎｍ以上である。また、銅膜の剥離を良好に行うものとして、ポリイミドフィルムの導体薄膜を備える側の表面が荒れ過ぎていないことが必要であり、Ｒｚで２μｍ以下程度が好ましく、実施例１の程度である１μｍ以下が更に好ましい。
【００３３】
また、比較例５では、導体シード層が５ｎｍと薄すぎたために、電気めっき法により導体膜を良好に積層することができなかった。実施例１、２、比較例１、６では、めっき膜を形成することができた。従って、この導体シード層の厚みとしては３０ｎｍ以上程度が好ましく、更に好ましくは、実施例１、２を考慮すると１００ｎｍ以上程度である。
一方、この実施例１、２、比較例１、６について、電気めっき法により銅膜を１０μｍ積層した後に、セミアディティブ法により幅/高さが２０μｍ/１０μｍの配線を形成した。プロセスの最後に行う導体シード層のエッチングにかかる時間は、比較例６ではシード層が３μｍと厚いために長くなった。従って、厚すぎると配線形成時のエッチングプロセスに時間がかかり過ぎる点を考慮すると、導体シード層の厚みは８００ｎｍ以下が好ましく、実施例１、２を考慮すると３００ｎｍ以下が更に好ましい。
【００３４】
また、この実施例１、２、比較例１、６で得られた配線用フィルム基板に電気めっき法で更に１０μｍの銅膜を積層した試料と、比較例４で得られた試料について、９０度ピール試験で導体膜と液晶ポリマーフィルムとの密着強度を測定した。その結果、実施例１、２、比較例６の試料は、導体膜の密度強度が６５０Ｎ/ｍと良好であり、比較例４の銅張積層板による試料の密着強度(６７０Ｎ/ｍ)と同程度の密着強度を有していることがわかった。一方、比較例１の試料の密着強度は１０Ｎ/ｍ程度と非常に低い値となった。
【００３５】
更に、実施例１、２、比較例１、６で得られた試料にセミアディティブ法で幅/高さが２０μｍ/１０μｍの銅配線を作成した。また、比較例４で得られた試料にサブトラクティブ法で幅/高さが２０μｍ/１０μｍの配線を作成した。これらの試料について、図５(ｄ)にて説明したようなＬ１とＬ２と同様の寸法関係を把握した。即ち、導体膜表面側の配線幅Ｌ１を液晶ポリマーフィルム表面側(接合側)の配線幅Ｌ２で除した値である、比Ｌ１/Ｌ２を算出した。この結果、実施例１、２では、比Ｌ１/Ｌ２が０.９８、０.９７と大きく、微細配線を形成するのに好ましい配線用フィルム基板を得ることが可能であることが明らかとなった。比較例１および比較例６では、比Ｌ１/Ｌ２が０.８２、０.９５という値が得られたが、比較例４の試料では、Ｌ１/Ｌ２が０.５１と、他の試料よりも小さく、微細加工には不適当であることが明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】(ａ)〜(ｃ)は、本実施の形態が適用される配線用フィルム基板の製造方法を説明するための図である。
【図２】図１(ｂ)に示す熱圧着工程と図１(ｃ)に示す剥離工程とを実行する熱圧着装置を示した構成図である。
【図３】図２に示すような剥離工程を行わずに、導体シード層に有機物フィルムが付着した状態で回収ローラによって回収される熱圧着装置の構成を示した図である。
【図４】実施例１における製造方法の工程を説明するための図である。
【図５】(ａ)〜(ｄ)は、基板材料としてポリイミドを用い、サブトラクティブ法によって配線パターンを製造する従来の製造方法を説明するための図である。
【図６】(ａ)〜(ｅ)は、基板材料として液晶ポリマーフィルムを用いセミアディティブ法によって配線パターンを製造する製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…有機物フィルム、２…Ｐｄ触媒、３…導体シード層、４…液晶ポリマーフィルム、２０…熱圧着装置、３０…熱圧着装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルプリント基板などの配線用フィルム基板の製造方法等に係り、より詳しくは、例えば、高周波信号の伝送に好適で高密度の実装が可能な配線用フィルム基板の製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特に携帯用機器の普及など、電子回路を内蔵する機器の小型化が進むことに伴い、樹脂フィルムを基板とするフレキシブルプリント配線基板(配線用フィルム基板)が広く用いられるようになってきている。このような小型機器に用いられるフレキシブルプリント配線基板は、配置されるスペースも限られることから、曲げて用いられる場合も多く、その曲率も使用する機器によって定まっていない。また、可動部分に使用される場合もある。
【０００３】
現在、フレキシブルプリント配線基板の基板材料としては、ポリイミドフィルムが広く用いられている。このポリイミドフィルムは、他の有機物や高分子系材料と比べて高い耐熱性(５００℃まで)を有し、また、機械強度や耐化学薬品性の面でも高い性能を備えている。また、誘電率も低く(通常３.２〜３.４)、延性に富み、熱膨張係数にも優れていることから、フレキシブルプリント配線基板の基板材料として有利な点が多い。
【０００４】
図５(ａ)〜(ｄ)は、基板材料としてポリイミドを用い、サブトラクティブ法によって配線パターンを製造する製造方法を説明するための図である。ここでは、まず、図５(ａ)に示すように、ポリイミドのフィルム基板２０１に例えば９μｍの厚さからなる銅箔２０２を張り合わせて、いわゆる銅張積層板を形成する。その後、図５(ｂ)に示すように、この銅箔２０２が張り合わされたポリイミドのフィルム基板２０１にレジスト２０３でパターンニングする。そして、図５(ｃ)に示すようにエッチングで配線パターン２０２Ａを形成し、図５(ｄ)に示すようにレジスト２０３を剥離して、ポリイミドのフィルム基板２０１上に配線パターン２０２Ａを形成している。
【０００５】
ここで、近年の情報化社会の進展に伴い、情報伝達や情報処理の高速化が進み、信号の高周波化が進んだ場合に、基板材料であるポリイミドフィルムは、誘電率が高いことから、高周波における伝送損失が大きくなることが問題となる。
また、上述したサブトラクティブ法によるフレキシブルプリント配線基板の形成では、ポリイミドのフィルム基板２０１に銅箔２０２を張り合わせた銅張積層板を用いることから、エッチングする銅箔の厚みが厚いために、配線のエッジをシャープに形成することができない。また、図５(ｄ)に示すような銅膜表面側の配線幅Ｌ１と基板表面側(接合側)の配線幅Ｌ２において、これらの幅が大きく異なってしまい、微細配線を形成するのが難しいという問題もある。
【０００６】
そこで、次世代のフレキシブルプリント配線基板の基板材料として液晶ポリマーフィルムを用い、セミアディティブ法によってフレキシブルプリント配線基板を形成する方法が検討されている。
図６(ａ)〜(ｅ)は、基板材料として液晶ポリマーフィルムを用いセミアディティブ法によって配線パターンを製造する製造方法を説明するための図である。まず、図６(ａ)に示すように、液晶ポリマーフィルム１０１に薄い導体シード層１０２を形成する。その後、図６(ｂ)に示すように、導体シード層１０２の上にレジスト１０３を形成する。次に、図６(ｃ)に示すように、形成されたレジスト１０３を用いて電気めっき法で配線形成部にのみ銅膜１０４を厚付けしてパターンめっきを行う。その後、図６(ｄ)に示すようにレジスト１０３を除去(剥離)する。そして最後に、図６(ｅ)に示すように、エッチングにより、レジスト１０３が形成されていた非配線部分の導体シード層１０２を除去して配線パターンを形成する。
このようにして形成されたフレキシブルプリント配線基板では、液晶ポリマーフィルム１０１の誘電率が低いことから、高周波における伝送損失を小さくすることができる。また、図６(ａ)〜(ｅ)に示すセミアディティブ法によれば、高密度配線(微細配線)が可能となる。
【０００７】
しかして、このセミアディティブ法では、最後に導体シード層１０２をエッチングで除去しなければならないので、導体シード層１０２は薄いほどよい。しかしながら、銅箔は数μｍ厚程度が薄さの限界といわれているため、導体シード層１０２を銅箔で形成することは好ましくない。
また、この導体シード層１０２の形成方法として、スパッタリング法や無電解めっき法が考えられる。しかしながら、このスパッタリング法は、真空中で製膜しなければならないため製造プロセスが煩雑になり、製造コストが高くなることが問題となる。更に、無電解めっき法は、製造プロセスが簡易でありコストが安くなるという利点があるが、十分な密着強度で液晶ポリマーフィルム１０１にめっき膜を形成することは困難とされている。
【０００８】
公報記載の従来技術として、液晶ポリマーフィルムに無電解めっき法で導体薄膜を形成する際、フィルム表面を粗化することで十分な密着強度を得ようとするものが存在する(例えば、特許文献１参照。)。また、液晶ポリマーフィルムに無電解めっき法で導体薄膜を形成するに際し、無電解めっき法で用いる触媒化処理溶液に工夫を施すことで密着強度を上げようとする技術が存在する(例えば、特許文献２参照。)。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−２２３８０４号公報
【特許文献２】特開２００４−１４３５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この上記各特許文献に提案されている方法によれば、液晶ポリマーフィルムに無電解めっき法で導体薄膜を形成することが可能である。しかしながら、特許文献１に記載の方法では、フィルム表面が粗化されていることで、伝送損失が大きくなってしまい、液晶ポリマーフィルムを用いた利点が低減してしまう。また、特許文献２に記載の技術では、プロセスが煩雑となり、処理時間が長くなるという問題があった。
【００１１】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、高周波信号の伝送に好適で、高密度実装可能な、配線用フィルム基板を提供し、また、この配線用フィルム基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる目的のもと、本発明は、図６(ａ)に示す配線用フィルム基板を製造する製造方法について鋭意検討を加えてなされた提案である。即ち、本発明が適用される配線用フィルム基板の製造方法では、まず、最初の工程として、少なくとも有機物樹脂からなる第１のフィルム表面に無電解めっき法で導体薄膜を形成する。次の工程では、この第１のフィルムと熱可塑性樹脂からなる第２のフィルムとを導体薄膜を挟んで熱圧着する。この工程を経た後、第１のフィルムを第２のフィルムから剥離する。言い換えると、本発明は、配線用フィルム基板を製造する配線用フィルム基板の製造方法であって、有機物樹脂からなる第１のフィルムの表面に無電解めっき法で導体薄膜を形成する導体薄膜形成工程と、この第１のフィルムと熱可塑性樹脂からなる第２のフィルムとを導体薄膜を挟んで熱圧着する熱圧着工程と、第１のフィルムを導体薄膜から剥離する剥離工程とを含む。
【００１３】
ここで、熱圧着時の温度は、この熱可塑性樹脂からなる第２のフィルムの融点近傍とする。この熱可塑性樹脂は融点以上に加熱されると粘度が大幅に低下し、それ自体が接着剤となり、硬化後に導体薄膜と強く接着する。第１のフィルムは熱圧着時に溶けてはいけない。それ故に、第１のフィルムは熱硬化性樹脂からなっているか、融点が熱圧着時の温度よりも高い熱可塑性樹脂からなっていなければならない。即ち、この熱圧着工程は、熱可塑性樹脂からなる第２のフィルムの融点近傍の温度で熱圧着を行うことを特徴とすることができる。また、この第１のフィルムは、熱硬化性樹脂からなることを特徴とすることができる。更に、この第１のフィルムは熱可塑性樹脂からなり、第１のフィルムの融点は熱圧着工程の熱圧着時の温度よりも高いことを特徴とすることができる。
【００１４】
また、この第１のフィルムの導体薄膜を備える側の表面が滑らかすぎると導体薄膜を良好に形成することができず、表面が粗すぎると導体薄膜の第１のフィルムへの密着強度が大き過ぎるため、熱圧着後に第１のフィルムを良好に剥離することができない。表面粗さを十点平均高さＲｚで表して１００ｎｍ以上２μｍ以下であることが好ましく、５００ｎｍ以上１μｍ以下である場合が更に好ましい。
【００１５】
一方、本発明が適用される配線用フィルム基板は、有機物樹脂からなる第１のフィルムの表面に無電解めっき法で形成され、その後、この第１のフィルムから剥離される導体薄膜と、第１のフィルムが剥離される前に導体薄膜を挟んで熱圧着され、この導体薄膜に接着される第２のフィルムとを有する。ここで、この第２のフィルムは液晶ポリマーフィルムであり、この導体薄膜は、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｎｉ、およびＮｉ合金のうち、少なくとも１つを含む金属薄膜であることを特徴とすることができる。
また、この導体薄膜は、薄すぎると電気めっきによる導体膜の積層が良好に行えず、厚すぎると配線形成時のエッチングプロセスに時間がかかり過ぎてしまう。そこで、この導体薄膜の厚みは３０ｎｍ〜８００ｎｍの間(３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下)が好ましく、１００ｎｍ〜３００ｎｍ(１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下)が更に好ましい。
更に、この導体薄膜は、無電解めっき法により第１のフィルムに形成されるので、導体薄膜と第１のフィルムの界面ではＰｄ、Ｐｔ、Ａｕ、およびＡｇのうち少なくとも一つを含む金属原子が検出されるが、この導体薄膜と第２のフィルムは熱圧着により接着されるので界面に金属触媒が実質的に検出されることはない。
【００１６】
更に他の観点から捉えると、本発明が適用される配線用フィルム基板は、有機物樹脂フィルムと、この有機物樹脂フィルムの表面に無電解めっき法で形成される導体薄膜と、この導体薄膜を挟んで有機物樹脂フィルムと熱圧着され、この導体薄膜に接着される液晶ポリマーフィルムとを有し、その後、有機物樹脂フィルムを剥がして用いられる。
ここで、この有機物樹脂フィルムと導体薄膜との間には、無電解めっきの触媒核となる金属原子が含まれることを特徴とすることができる。また、この液晶ポリマーフィルムと導体薄膜との間には、無電解めっきの触媒核となる金属原子が含まれていないことを特徴とすることができる。
【００１７】
また、本発明は、配線用フィルム基板を製造する配線用フィルム基板の製造装置であって、表面に無電解めっき法で導体薄膜が形成された有機物樹脂からなる第１のフィルムを担持して供給する第１の供給手段と、この第１のフィルムの導体薄膜と重ね合わされる熱可塑性樹脂からなる第２のフィルムを担持して供給する第２の供給手段と、この第１の供給手段から供給される第１のフィルムと、第２の供給手段から供給される第２のフィルムとを導体薄膜を挟んで熱圧着する熱圧着手段と、この熱圧着手段により熱圧着されたフィルム部材から第１のフィルムを剥離する剥離手段とを備えたことを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高周波信号の伝送に好適で、高密度実装可能な、配線用フィルム基板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】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本実施の形態は、図６(ａ)に示すような配線用フィルム基板そのものを提供する技術に関するものである。
図１(ａ)〜(ｃ)は、本実施の形態が適用される配線用フィルム基板の製造方法を説明するための図である。まず、図１(ａ)に示すように、熱硬化性樹脂または融点が高い熱可塑性樹脂からなる有機物フィルム１(第１のフィルム)に、Ｐｄ触媒２を用いて無電解めっき法で、例えば、厚さ２００ｎｍ程度の導体シード層３(導体薄膜)を形成する。Ｐｄ触媒２の代わりに、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇなどの触媒を用いることが可能である。次に、形成された導体シード層３に熱可塑性樹脂である液晶ポリマーフィルム４(第２のフィルム)を重ね、図１(ｂ)に示すように、熱圧着により液晶ポリマーフィルム４を導体シード層３に接着させる。この熱圧着の温度は、液晶ポリマーフィルム４の融点よりも高い。この液晶ポリマーフィルム４の融点よりも高く熱せられ、さらに圧力をかけられることで、液晶ポリマーフィルム４は導体シード層３に十分に接着する。
【００２０】
ここで、有機物フィルム１は、前述のように、熱硬化性樹脂か、または融点が熱圧着時の温度よりも高い熱可塑性樹脂からなっている。そのために、有機物フィルム１は、熱圧着により溶融することはなく、導体シード層３との密着力は強くない。例えば、セロハンテープを有機物フィルム１に貼り、セロハンテープを剥がすと、セロハンテープに有機物フィルム１が貼り付いた状態で有機物フィルム１と導体シード層３とが剥離する程度である。図１(ｃ)では、図１(ｂ)により熱圧着された基板から有機物フィルム１を剥がし、液晶ポリマーフィルム４と導体シード層３とを有する配線用フィルム基板を生成している。
【００２１】
このような製造方法によって形成される結果物としての配線用フィルム基板(図６(ａ)参照)は、図１(ｃ)に示すように、有機物フィルム１が剥がされた状態で取引対象となる。また、図１(ｂ)に示す有機物フィルム１が貼り付いている状態で取引対象とされる場合も考えられる。かかる場合には、図６(ａ)〜(ｅ)に示すような配線パターンを形成する直前に有機物フィルム１を剥がし、配線用フィルム基板を図６(ａ)に示す状態にすることが好ましい。配線パターンを形成する際に有機物フィルム１を剥がすことで、導体シード層３の表面にゴミ等が付着することを防止でき、付着物の洗浄工程などが不要となるという利点もある。
【００２２】
図２は、図１(ｂ)に示す熱圧着工程と図１(ｃ)に示す剥離工程とを実行する熱圧着装置２０を示した構成図である。図２に示す熱圧着装置２０は、導体シード層３がめっき形成された有機物フィルム１を供給する有機物フィルム供給ローラ２１(第１の供給手段)と液晶ポリマーフィルム１を供給する液晶ポリマーフィルム供給ローラ２２(第２の供給手段)とを備えている。また、供給される有機物フィルム１の導体シード層３と液晶ポリマーフィルム４とを熱圧着するための一対の加熱加圧ローラ２３(熱圧着手段)を有している。この加熱加圧ローラ２３の内部には、加熱ヒータ２４が設けられている。更に、熱圧着後の配線用フィルム基板を下流側に搬送する一対の出口ローラ２５を有している。この出口ローラ２５を通過した後、加熱溶融と加圧によって導体シード層３に溶融後に冷却されて導体シード層３に密着した液晶ポリマーフィルム４と、導体シード層３に付着していた有機物フィルム１とが剥離される。剥離された有機物フィルム１は、有機物フィルム回収ローラ２６によって回収される。一方、導体シード層３を有する液晶ポリマーフィルム４は、回収ローラ２７によって回収され、配線用フィルム基板の製品として提供される。この出口ローラ２５、有機物フィルム回収ローラ２６、および回収ローラ２７は、剥離手段として機能する。
【００２３】
図３は、図２に示すような剥離工程を行わずに、導体シード層３に有機物フィルム１が付着した状態で回収ローラによって回収される熱圧着装置３０の構成を示している。図３に示す熱圧着装置３０では、図２に示す有機物フィルム回収ローラ２６と回収ローラ２７とを設ける代わりに、回収ローラ３１が設けられている。この回収ローラ３１によって回収されたフィルムは、そのまま取引対象となり、次工程の配線パターンを形成する際に、不要となる有機物フィルム１が剥がされて使用される。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例により本実施の形態を具体的に説明する。但し、本実施例は、その要旨を超えない限り、本実施の形態を限定するものではない。
〔実施例１〕
図４は、実施例１における製造方法の工程を説明するための図である。まず、ポリイミドフィルム(宇部興産(株)製：ユーピレックス−２５Ｓ)を準備し(ステップ１０１)、このポリイミドフィルム表面に、次のステップ１０２〜ステップ１０７の工程(無電解めっき法)により銅めっき膜を付着させた。
まず、ポリイミドフィルム表面の粗さは、十点平均高さＲｚで表して約１μｍであった。最初に、大気プラズマ照射でフィルム表面を化学的に活性化させた(ステップ１０２)。次に、シランカップリング剤(信越シリコーン社製：ＫＢＭ９０３)に３分間浸漬した後に水洗いした(ステップ１０３)。次にＰｄ触媒付与剤(奥野製薬工業社製：ＯＰＣ−８０キャタリストＭ)に３分間浸漬した後に水洗いした(ステップ１０４)。その後、塩酸に３分間浸漬した後に水洗いした(ステップ１０５)。最後に、３２℃の無電解銅(Ｃｕ)めっき液(奥野製薬工業社製：ＡＴＳアドカッパ−ＩＷ)に１０分間浸漬した後に水洗いし、１００℃大気中で３０分間乾燥させた(ステップ１０６)。このようにして、めっき膜を付着したポリイミドフィルムを形成した(ステップ１０７)。このポリイミドフィルム上に形成されためっき膜の厚みは、ＳＥＭ(Scanning Electron Microscope)観察結果で約２００ｎｍであった。セロハンテープでテープ剥離試験をしたところ、めっき膜はテープに付着してフィルムから剥離した。
【００２５】
次に、図２に示すような熱圧着装置２０で、めっき膜が表面に形成されたポリイミドフィルムと液晶ポリマーフィルム(クラレ社製：ベクスターＯＣ)とを、めっき膜を挟む形で合わせ(ステップ１０８)、熱圧着した(ステップ１０９)。熱圧着時の温度は３００℃、圧力は４０Ｎ/ｃｍとした。その後、ポリイミドフィルムを剥離した(ステップ１１０)。ここでポリイミドフィルムを剥がしたところ、めっき膜はポリイミドフィルムから剥がれて液晶ポリマーフィルムの方へ接着し、めっき膜と液晶ポリマーフィルムの界面でＰｄ触媒は検出されなかった(ＥＳＣＡ(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)による分析)。以上のようにして、液晶ポリマーフィルム(クラレ社製：ベクスターＯＣ)に銅(Ｃｕ)膜を備えためっき膜付着液晶ポリマーフィルムを製造した(ステップ１１１)。
【００２６】
〔実施例２〕
ステップ１０６に示す無電解めっき液として、Ｎｉ−Ｂ系めっき液(奥野製薬工業社製：トップケミアロイＢ−１)を用いた点以外は、実施例１と同様な操作を行い、液晶ポリマーフィルム上にＮｉ−Ｂ薄膜を備えためっき膜付着液晶ポリマーフィルムを形成した。めっき膜の厚みは約２００ｎｍであった(ＳＥＭ観察結果)。めっき膜と液晶ポリマーフィルムの界面でＰｄ触媒は検出されなかった(ＥＳＣＡによる分析)。
【００２７】
〔比較例１〕
第１のフィルムに該当するポリイミドフィルムを用いずに、液晶ポリマーフィルムに実施例１に記載した通りの無電解めっき法の手順で銅膜を備えた。めっき膜の厚みは約２００ｎｍであった(ＳＥＭ観察結果)。ＥＳＣＡによる分析でめっき膜と液晶ポリマーフィルムの界面にＰｄが存在することを確認した。
【００２８】
〔比較例２〕
表面粗さＲｚが５μｍであるポリイミドフィルムに、実施例１と同様の操作で銅膜を形成した。図２に示すような熱圧着装置２０でポリイミドフィルムと液晶ポリマーフィルムとを銅膜を挟む形で熱圧着した。その後、ポリイミドフィルムを剥がしたところ、銅膜がポリイミドフィルムに部分的に残余し、ポリイミドフィルムと銅膜の剥離を良好に行うことができなかった。
【００２９】
〔比較例３〕
ポリイミドフィルムの表面粗さＲｚが３０ｎｍであること以外は実施例１と同様にし、ポリイミドフィルム表面に銅膜形成を試みた。しかしながら、膜はがれが生じて良好な銅膜を形成することができなかった。
【００３０】
〔比較例４〕
液晶ポリマーフィルムに１０μｍ厚の銅箔を熱圧着装置で熱圧着した(銅張積層板)。
〔比較例５〕
無電解めっき法で形成しためっき膜の厚みが５ｎｍであること以外は実施例１と同様である。
〔比較例６〕
無電解めっき法で形成しためっき膜の厚みが３μｍであること以外は実施例１と同様である。
【００３１】
表１に、実施例で得られた試料について行った評価の結果をまとめた。
【表１】
【００３２】
比較例２では、ポリイミドフィルムの表面が荒すぎ(Ｒｚで５μｍ)、ポリイミドフィルムと銅膜の剥離が良好に行えなかったために、めっき膜である導体シード層を液晶ポリマーフィルムに形成することができなかった。比較例３では、ポリイミドフィルムの表面が滑らか過ぎる(Ｒｚで３０ｎｍ)ために銅膜の形成を良好に行えなかった。以上による考察として、ポリイミドフィルムの導体薄膜を備える側の表面が滑らか過ぎず良好にめっき膜を形成する程度として、Ｒｚで１００ｎｍ以上が好ましく、更に好ましくはＲｚで５００ｎｍ以上である。また、銅膜の剥離を良好に行うものとして、ポリイミドフィルムの導体薄膜を備える側の表面が荒れ過ぎていないことが必要であり、Ｒｚで２μｍ以下程度が好ましく、実施例１の程度である１μｍ以下が更に好ましい。
【００３３】
また、比較例５では、導体シード層が５ｎｍと薄すぎたために、電気めっき法により導体膜を良好に積層することができなかった。実施例１、２、比較例１、６では、めっき膜を形成することができた。従って、この導体シード層の厚みとしては３０ｎｍ以上程度が好ましく、更に好ましくは、実施例１、２を考慮すると１００ｎｍ以上程度である。
一方、この実施例１、２、比較例１、６について、電気めっき法により銅膜を１０μｍ積層した後に、セミアディティブ法により幅/高さが２０μｍ/１０μｍの配線を形成した。プロセスの最後に行う導体シード層のエッチングにかかる時間は、比較例６ではシード層が３μｍと厚いために長くなった。従って、厚すぎると配線形成時のエッチングプロセスに時間がかかり過ぎる点を考慮すると、導体シード層の厚みは８００ｎｍ以下が好ましく、実施例１、２を考慮すると３００ｎｍ以下が更に好ましい。
【００３４】
また、この実施例１、２、比較例１、６で得られた配線用フィルム基板に電気めっき法で更に１０μｍの銅膜を積層した試料と、比較例４で得られた試料について、９０度ピール試験で導体膜と液晶ポリマーフィルムとの密着強度を測定した。その結果、実施例１、２、比較例６の試料は、導体膜の密度強度が６５０Ｎ/ｍと良好であり、比較例４の銅張積層板による試料の密着強度(６７０Ｎ/ｍ)と同程度の密着強度を有していることがわかった。一方、比較例１の試料の密着強度は１０Ｎ/ｍ程度と非常に低い値となった。
【００３５】
更に、実施例１、２、比較例１、６で得られた試料にセミアディティブ法で幅/高さが２０μｍ/１０μｍの銅配線を作成した。また、比較例４で得られた試料にサブトラクティブ法で幅/高さが２０μｍ/１０μｍの配線を作成した。これらの試料について、図５(ｄ)にて説明したようなＬ１とＬ２と同様の寸法関係を把握した。即ち、導体膜表面側の配線幅Ｌ１を液晶ポリマーフィルム表面側(接合側)の配線幅Ｌ２で除した値である、比Ｌ１/Ｌ２を算出した。この結果、実施例１、２では、比Ｌ１/Ｌ２が０.９８、０.９７と大きく、微細配線を形成するのに好ましい配線用フィルム基板を得ることが可能であることが明らかとなった。比較例１および比較例６では、比Ｌ１/Ｌ２が０.８２、０.９５という値が得られたが、比較例４の試料では、Ｌ１/Ｌ２が０.５１と、他の試料よりも小さく、微細加工には不適当であることが明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】(ａ)〜(ｃ)は、本実施の形態が適用される配線用フィルム基板の製造方法を説明するための図である。
【図２】図１(ｂ)に示す熱圧着工程と図１(ｃ)に示す剥離工程とを実行する熱圧着装置を示した構成図である。
【図３】図２に示すような剥離工程を行わずに、導体シード層に有機物フィルムが付着した状態で回収ローラによって回収される熱圧着装置の構成を示した図である。
【図４】実施例１における製造方法の工程を説明するための図である。
【図５】(ａ)〜(ｄ)は、基板材料としてポリイミドを用い、サブトラクティブ法によって配線パターンを製造する従来の製造方法を説明するための図である。
【図６】(ａ)〜(ｅ)は、基板材料として液晶ポリマーフィルムを用いセミアディティブ法によって配線パターンを製造する製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…有機物フィルム、２…Ｐｄ触媒、３…導体シード層、４…液晶ポリマーフィルム、２０…熱圧着装置、３０…熱圧着装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線用フィルム基板を製造する方法であって、
有機物樹脂からなる第１のフィルムの表面に無電解めっき法で導体薄膜を形成する導体薄膜形成工程と、
前記第１のフィルムと熱可塑性樹脂からなる第２のフィルムとを前記導体薄膜を挟んで熱圧着する熱圧着工程と
を含む配線用フィルム基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１のフィルムを前記導体薄膜から剥離する剥離工程を更に含む請求項１記載の配線用フィルム基板の製造方法。
【請求項３】
前記熱圧着工程は、熱可塑性樹脂からなる前記第２のフィルムの融点近傍の温度で熱圧着を行うことを特徴とする請求項１または２記載の配線用フィルム基板の製造方法。
【請求項４】
有機物樹脂からなる前記第１のフィルムは、熱硬化性樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の配線用フィルム基板の製造方法。
【請求項５】
有機物樹脂からなる前記第１のフィルムは熱可塑性樹脂からなり、当該第１のフィルムの融点は前記熱圧着工程の熱圧着時の温度よりも高いことを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の配線用フィルム基板の製造方法。
【請求項６】
前記第１のフィルムの前記導体薄膜が形成される側の表面粗さは、十点平均高さＲｚで１００ｎｍ以上２μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５何れか１項記載の配線用フィルム基板の製造方法。
【請求項７】
有機物樹脂からなる第１のフィルムの表面に無電解めっき法で形成され、その後、当該第１のフィルムから剥離される導体薄膜と、
前記第１のフィルムが剥離される前に前記導体薄膜を挟んで熱圧着され、当該導体薄膜に接着される第２のフィルムと
を有する配線用フィルム基板。
【請求項８】
前記第２のフィルムは液晶ポリマーフィルムであることを特徴とする請求項７記載の配線用フィルム基板。
【請求項９】
前記導体薄膜は、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｎｉ、およびＮｉ合金のうち、少なくとも１つを含む金属薄膜であることを特徴とする請求項７または８記載の配線用フィルム基板。
【請求項１０】
前記導体薄膜は、厚みが３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項７乃至９何れか１項記載の配線用フィルム基板。
【請求項１１】
有機物樹脂フィルムと、
前記有機物樹脂フィルムの表面に無電解めっき法で形成される導体薄膜と、
前記導体薄膜を挟んで前記有機物樹脂フィルムと熱圧着され、当該導体薄膜に接着される液晶ポリマーフィルムと
を有し、その後、前記有機物樹脂フィルムを剥がして用いられる配線用フィルム基板。
【請求項１２】
前記有機物樹脂フィルムと前記導体薄膜との間には、無電解めっきの触媒核となる金属原子が含まれることを特徴とする請求項１１記載の配線用フィルム基板。
【請求項１３】
前記液晶ポリマーフィルムと前記導体薄膜との間には、無電解めっきの触媒核となる金属原子が含まれていないことを特徴とする請求項１１または１２記載の配線用フィルム基板。
【請求項１４】
配線用フィルム基板を製造する製造装置であって、
表面に無電解めっき法で導体薄膜が形成された有機物樹脂からなる第１のフィルムを担持して供給する第１の供給手段と、
前記第１のフィルムの前記導体薄膜と重ね合わされる熱可塑性樹脂からなる第２のフィルムを担持して供給する第２の供給手段と、
前記第１の供給手段から供給される前記第１のフィルムと、前記第２の供給手段から供給される前記第２のフィルムとを前記導体薄膜を挟んで熱圧着する熱圧着手段と、
前記熱圧着手段により熱圧着されたフィルム部材から前記第１のフィルムを剥離する剥離手段と
を備えた配線用フィルム基板の製造装置。
【請求項１】
配線用フィルム基板を製造する方法であって、
有機物樹脂からなる第１のフィルムの表面に無電解めっき法で導体薄膜を形成する導体薄膜形成工程と、
前記第１のフィルムと熱可塑性樹脂からなる第２のフィルムとを前記導体薄膜を挟んで熱圧着する熱圧着工程と
を含む配線用フィルム基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１のフィルムを前記導体薄膜から剥離する剥離工程を更に含む請求項１記載の配線用フィルム基板の製造方法。
【請求項３】
前記熱圧着工程は、熱可塑性樹脂からなる前記第２のフィルムの融点近傍の温度で熱圧着を行うことを特徴とする請求項１または２記載の配線用フィルム基板の製造方法。
【請求項４】
有機物樹脂からなる前記第１のフィルムは、熱硬化性樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の配線用フィルム基板の製造方法。
【請求項５】
有機物樹脂からなる前記第１のフィルムは熱可塑性樹脂からなり、当該第１のフィルムの融点は前記熱圧着工程の熱圧着時の温度よりも高いことを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の配線用フィルム基板の製造方法。
【請求項６】
前記第１のフィルムの前記導体薄膜が形成される側の表面粗さは、十点平均高さＲｚで１００ｎｍ以上２μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５何れか１項記載の配線用フィルム基板の製造方法。
【請求項７】
有機物樹脂からなる第１のフィルムの表面に無電解めっき法で形成され、その後、当該第１のフィルムから剥離される導体薄膜と、
前記第１のフィルムが剥離される前に前記導体薄膜を挟んで熱圧着され、当該導体薄膜に接着される第２のフィルムと
を有する配線用フィルム基板。
【請求項８】
前記第２のフィルムは液晶ポリマーフィルムであることを特徴とする請求項７記載の配線用フィルム基板。
【請求項９】
前記導体薄膜は、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｎｉ、およびＮｉ合金のうち、少なくとも１つを含む金属薄膜であることを特徴とする請求項７または８記載の配線用フィルム基板。
【請求項１０】
前記導体薄膜は、厚みが３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項７乃至９何れか１項記載の配線用フィルム基板。
【請求項１１】
有機物樹脂フィルムと、
前記有機物樹脂フィルムの表面に無電解めっき法で形成される導体薄膜と、
前記導体薄膜を挟んで前記有機物樹脂フィルムと熱圧着され、当該導体薄膜に接着される液晶ポリマーフィルムと
を有し、その後、前記有機物樹脂フィルムを剥がして用いられる配線用フィルム基板。
【請求項１２】
前記有機物樹脂フィルムと前記導体薄膜との間には、無電解めっきの触媒核となる金属原子が含まれることを特徴とする請求項１１記載の配線用フィルム基板。
【請求項１３】
前記液晶ポリマーフィルムと前記導体薄膜との間には、無電解めっきの触媒核となる金属原子が含まれていないことを特徴とする請求項１１または１２記載の配線用フィルム基板。
【請求項１４】
配線用フィルム基板を製造する製造装置であって、
表面に無電解めっき法で導体薄膜が形成された有機物樹脂からなる第１のフィルムを担持して供給する第１の供給手段と、
前記第１のフィルムの前記導体薄膜と重ね合わされる熱可塑性樹脂からなる第２のフィルムを担持して供給する第２の供給手段と、
前記第１の供給手段から供給される前記第１のフィルムと、前記第２の供給手段から供給される前記第２のフィルムとを前記導体薄膜を挟んで熱圧着する熱圧着手段と、
前記熱圧着手段により熱圧着されたフィルム部材から前記第１のフィルムを剥離する剥離手段と
を備えた配線用フィルム基板の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２３７３２３（Ｐ２００６−２３７３２３Ａ）
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５０５９１（Ｐ２００５−５０５９１）
【出願日】平成１７年２月２５日（２００５．２．２５）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２５日（２００５．２．２５）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
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